РЕШЕНИЯ Интеграция системSiemens, ABB, Thyssen Krupp, Trend Controls,...
4
42 система управления зданием РЕШЕНИЯ Мир Автоматизации июнь-август 2009 42 РЕШЕНИЯ Ф ункционирование совре- менного здания обеспечи- вает множество подсистем – жизнеобеспечения, безопасности, транспорта и др. Правильное решение при проектировании систем управле- ния зданиями — использовать обо- рудование с одним и тем же прото- колом передачи данных. Стандартом ISO 16484-5 для систем автоматиза- ции зданий является BACnet, широ- ко используются также сети LON и KNX/EIB. Однако, при создании или развитии систем управления крупных зданий, часто возникает задача интеграции систем с различными протоколами обмена данными. Например, конт- роллеры центральных кондиционе- ров работают с протоколом BACnet или LonWorks, счетчики — с прото- колом M-BUS, частотные регулято- ры — с Modbus, охранные системы и пожарная сигнализация используют собственные протоколы, а для авто- матизации микроклимата помещений используются термостаты и управля- ющие модули с протоколом KNX. Понятно, что между всеми этими коммуникационными протоколами существуют отличия на физическом и/или логическом уровнях, что и требует их согласования при пост- роении централизованной системы управления зданием. Такая интег- рация и взаимодействие оборудо- вания в единой системе управле- ния с согласованными алгоритмами Использование шлюзов для интеграции отдельных подсистем здания с раз- личными протоколами обмена данными позво- ляет бесшовно интегриро- вать все эти подсистемы в единую систему управле- ния зданием Павел Гирак, [email protected] Рис. 1. Стандартом ISO 16484-5 для систем автоматизации зданий является BACnet, широко используются также сети LON и KNX/EIB Интеграция систем управления зданиями BGC BGC Диспетчерский центр HISTORIAN Сервер регистрации данных ORCAweb ORCAview Рабочая станция ORCAweb Рабочая станция Рабочая станция CCTV Другие системы через драйверы: - OPC - ODBC Другие системы через шлюзы: - EIB - LON - Mbus Централь SSP Система противопожарной сигнализации BACnet/IP — UDP/IP DSM DSC DAC DAC DAC DAC DAC DAC ASM ADM ADM ADM Счетчики энергии LINKnet Видеосервер eNVDS Аналоговые видеокамеры IP-видеокамеры MODBUS BACnet MS/TP BACnet MS/TP Центральные кондиционеры Климаконвекторы, VAV Управление освещением BACnet/Ethernet— Ethernet Система цифрового видеонаблюдения Система контроля доступа Система сигнализации взлома и нападения Измерение и анализ потребления ресурсов Автоматика систем ОВК (HVAC), мониторинг параметров среды, управление освещением, мониторинг ИБП (UPS), агрегатов и распред. щитов 05-Soliton.indd 42 05-Soliton.indd 42 26.05.2009 18:48:48 26.05.2009 18:48:48
Transcript of РЕШЕНИЯ Интеграция системSiemens, ABB, Thyssen Krupp, Trend Controls,...
42 система управления зданиемРЕШЕНИЯ
Мир Автоматизации июнь-август 2009
42 РЕШЕНИЯ
Ф ункционирование совре-менного здания обеспечи-вает множество подсистем
– жизнеобеспечения, безопасности, транспорта и др. Правильное решение при проектировании систем управле-ния зданиями — использовать обо-рудование с одним и тем же прото-колом передачи данных. Стандартом ISO 16484-5 для систем автоматиза-ции зданий является BACnet, широ-ко используются также сети LON и KNX/EIB.
Однако, при создании или развитии систем управления крупных зданий, часто возникает задача интеграции систем с различными протоколами обмена данными. Например, конт-роллеры центральных кондиционе-
ров работают с протоколом BACnet или LonWorks, счетчики — с прото-колом M-BUS, частотные регулято-ры — с Modbus, охранные системы и пожарная сигнализация используют собственные протоколы, а для авто-матизации микроклимата помещений используются термостаты и управля-ющие модули с протоколом KNX.
Понятно, что между всеми этими коммуникационными протоколами существуют отличия на физическом и/или логическом уровнях, что и требует их согласования при пост-роении централизованной системы управления зданием. Такая интег-рация и взаимодействие оборудо-вания в единой системе управле-ния с согласованными алгоритмами
Использование шлюзов для интеграции отдельных подсистем здания с раз-личными протоколами обмена данными позво-ляет бесшовно интегриро-вать все эти подсистемы в единую систему управле-ния зданием
Павел Гирак,[email protected]
Рис. 1. Стандартом ISO 16484-5 для систем автоматизации зданий является BACnet, широко используются также сети LON и KNX/EIB
Интеграция систем управления зданиями
BGC BGC
Диспетчерский центрHISTORIANСервер регистрацииданных
ORCAweb
ORCAviewРабочая станция
ORCAwebРабочая станция
Рабочая станция CCTV
Другие системы через драйверы:- OPC- ODBC
Другие системы через шлюзы:- EIB- LON- Mbus
Централь SSP
Система противопожарной сигнализации
BACnet/IP — UDP/IP
DSMDSC
DACDAC
DAC
DAC
DAC
DAC
ASM
AD
MA
DM
AD
M
Счетчики энергии
LINKn
et
Видеосервер eNVDS
Ана
лого
вые
виде
окам
еры
IP-в
идео
каме
рыMO
DBU
S
BACn
et M
S/TP
BACn
et M
S/TP
Центральные кондиционеры
Климаконвекторы,VAV
Управление освещением
BACnet/Ethernet— Ethernet
Система цифрового видеонаблюдения
Система контроля доступа
Система сигнализации взлома и нападения
Измерение и анализ потребления ресурсов
Автоматика систем ОВК (HVAC),мониторинг параметров среды,управление освещением,мониторинг ИБП (UPS), агрегатов и распред. щитов
05-Soliton.indd 4205-Soliton.indd 42 26.05.2009 18:48:4826.05.2009 18:48:48
выполняется на основе конверто-ров протоколов или шлюзов (англ. gateway). Шлюзы могут быть как программными, если возможно использование ресурсов компьюте-ра, так и аппаратными, когда шлюз — функционально законченное устройство с коммуникационными портами для подключения сетей устройств с разными протоколами. Многие аппаратные шлюзы пред-ставляют собой встраиваемые про-мышленные компьютеры с ОС Linux, VxWorks, Windows CE и др.
Программная интеграцияЕсли целесообразна интеграция
систем с различными протоколами на уровне SCADA-системы, то использу-ются встроенные коммуникационные драйверы системы, а также внешние OPC- или DDE-серверы. Например, компанией ЭКВАТОР-КТВ (г. Киев) реализован проект системы автома-тизации офисного здания, в котором система противодымной защиты зда-ния построена на распределенной сис-теме Dupline, шлюзе Dupline/Modbus и PLC-контроллере DirectLogic DL06 с протоколом Modbus RTU, а в системе теплоснабжения, вентиляции и кон-диционирования воздуха использу-ются контроллеры MNL с протоколом LonWorks.
Сеть устройств с протоколом Modbus RTU подключена к компьютеру через коммуникационную плату RS485-UPCI JetCard1402 (Korenix), а сеть LON — через интерфейсный модуль LON-USB U10 (Echelon). При этом SCADA-система PcVue (ARC Informatique), на которой построена система дис-петчеризации здания, одновременно работает с двумя коммуникационны-ми протоколами. Работу с Modbus обеспечивает встроенный драйвер Multi Protocol Modbus RTU, а работу с сетями LON-устройств — встроенный драйвер LonWorks.
Другой пример — новые OPC-сер-веры для систем пожарной сигнали-зации Notifier ID3000 series и ESSER 8007/8008 (производитель обеих систем — Honeywell) выпустила испан-ская компания Intesis.
Аппаратные шлюзыВсем инженерам хорошо известны
конверторы, применяемые для согла-сования физических протоколов, такие как RS232-RS485, RS232/485-USB, RS232-LonWorks. Однако сегодня для согласования различных модулей и подсистем в единую систему управ-ления таких конверторов оказывается недостаточно.
К примеру, для передачи дан-ных устройств c последовательным портом через сеть Eternet можно применить серверы Ethernet-RS232/422/485 JetPort (Korenix). Такие шлюзы упрощают интегра-цию устройств с последовательным портом как между собой, так и с уровнем SCADA-системы, которая работает с виртуальным COM-пор-
том, настраиваемым при помощи программного обеспечения JetPort Commander.
Кроме того, бесшовную интег-рацию сетей Modbus-устройств в BACnet поддерживают роуте-ры DSM-RTR-MOD30 и шлюзы DSM-T0B-MODхх (производи-тель — Delta Controls). А шлюзы Modbus RTU – Modbus TCP/IP на
Рис. 2. OPC-серверы Intesis предоставляют возможность интеграции систем противопожарной сигнализации Honeywell в открытые SCADA-системы и системы управления зданиями, поддерживающие стандарт OPC
SCADAOPC
Server
Internet
RS232
RS232
by Honeywell
Serial - Ethernetbridge (optional)
Serial - Ethernetbridge (optional)
Рис. 3. Контроллер JetBox-SL-GT (внешний вид — на фото сверху, структурная схема —снизу) со шлюзом SNMP обеспечивает удаленный мониторинг устройств с последовательным портом, например ИБП, электрогенераторов и счетчиков энергии, по сети Ethernet LAN/WAN
SNMP gateway application
Стойка питания
Прокси-считыватель
Счетчик электроэнергии
Аналоговые входы/выходы
Датчики движения, задымления, термостаты
Ethernet USB Host USB Device LCD Audio in/out CFWinCE
RS-232 RS-232 RS-232/485 RS-232/485 16DI/16DO
Система SNMP-мониторинга
IBM/NetViewHP/OpenViewSUN/SolsticeCisco infoCenter
Система SNMP-мониторинга
Ethernet LAN/WANSNMPSNMP
SNMP
SNMP ASCII Собств. протокол Modbus RTU DI/DO
JetBox 8210-EVB
SNMP OPC-сервер
SCADASCADA
SCADA
система управления зданием 43РЕШЕНИЯ
05-Soliton.indd 4305-Soliton.indd 43 26.05.2009 18:48:5126.05.2009 18:48:51
основе промышленных компьюте-ров JetBox 8210 (RISC), JetBox 8100 (x86) с операционными система-ми Linux, Windows CE применяются для интеграции устройств с пос-ледовательным портом в большие распределенные сети на основе Ethernet LAN/WAN.
На основе промышленного ком-пьютера JetBox 8210 с ОС Windows CE, компанией СОЛИТОН (г. Киев) разработан также контроллер JetBox-SL-GT со шлюзом SNMP. Контроллер обеспечивает удален-ный мониторинг устройств с пос-ледовательным портом, например ИБП, электрогенераторов и счет-чиков энергии, по сети Ethernet LAN/WAN через систему SCADA с SNMP-OPC-Server или другие сис-темы с поддержкой SNMP-прото-кола, например, IBM/NetView, HP/OpenView, SUN/Solstice, CISCO InfoCenter. На основе протокола SNMP возможно построение круп-ных распределенных систем мони-торинга.
Функции шлюзов для промышлен-ных протоколов поддерживают и опе-раторские сенсорные панели C-more (производитель — AutomationDirect). Используя C-more можно обеспечить не только визуализацию и управле-ние параметрами сети контроллеров с одним протоколом, но и взаимо-дейст-вие двух разных сетей, подклю-ченых к портам Ethernet и RS232/485 (например, DirectLogic Ethernet и Allen-Bradley DH485). Панели C-more поддерживают протоколы извес-тных производителей PLC, напри-мер Allen-Bradley, AutomationDirect (Koyo), Schneider Electric, GE, Omron, Mitsubishi, Siemens.
Шлюзы Modbus Server (slave) предназначены для интеграции систем третьих производителей в системы управления на основе Modbus:
IntesisBox Modbus Slave - Mitsubishi Electric A.C. (Domestic/Mr.Slim series);
IntesisBox Modbus Server - Mitsubishi Electric A.C. (City Multi); IntesisBox Modbus Server - BACnet/IP client; IntesisBox Modbus Server - LON; IntesisBox Modbus Server - KNX / EIB; IntesisBox Modbus Server - M-Bus (EN 13757-3); IntesisBox Modbus Server - Notifier ID3000 series; IntesisBox Modbus Server - Honeywell XLS 80; IntesisBox Modbus Server - ESSER 8007/8008; IntesisBox Modbus Server - Siemens Cerberus (CC11, CC10) ISO 1745
protocol; IntesisBox Modbus Server - Siemens FC330A; IntesisBox Modbus Server - KILSEN KSA 7xx series; IntesisBox Modbus Server - ZITON ZP3 (ZCP2-2 protocol); IntesisBox Modbus Server - ADEMCO Algorinet (BC216-x); IntesisBox Modbus Server - ADEMCO Galaxy (SIA Protocol).
Шлюзы Modbus master (client) предназначены для интеграции устройств или систем Modbus мастер (клиент) в другие системы управления (BACnet, KNX....):
IntesisBox KNX - Modbus RTU master; IntesisBox KNX - Modbus TCP master; IntesisBox BACnet/IP server - Modbus RTU master.
Шлюзы Intesis для протокола Modbus
Ведущая система Ведомая система
Ведущая система Ведомая система
Рис. 4. IntesysBox представляет собой микро-процессорное устройство в нескольких вариан-тах исполнения с портами RS232, RS485, Ethernet, Konnex TP1 (EIB), TP/FT10 (LON) KNX/EIB
44 система управления зданиемРЕШЕНИЯ
Мир Автоматизации июнь-август 2009
44 РЕШЕНИЯ
05-Soliton.indd 4405-Soliton.indd 44 26.05.2009 18:48:5426.05.2009 18:48:54
Аппаратные шлюзы IntesisМежсетевое взаимодействие уст-
ройств с различными физическими и логическими сетевыми интер-фейсами обеспечивают шлюзы IBOX (Intesis), предназначенные для интеграции сетей устройств с интерфейсами LON, BACnet, KNX, M-bus, Modbus и других. Шлюзы Intesis хорошо известны на мировом рынке, они используются для интег-рации систем таких известных про-изводителей, как Daikin, Mitsuibishi Electric, Schneider Electric, Honeywell, Siemens, ABB, Thyssen Krupp, Trend Controls, Zumtobel-Luxmate, JUNG, Crestron, Lutron.
Шлюзы Intesys построены на аппаратной платформе IntesysBox, которая представляет собой микро-процессорное устройство со встро-енным сторожевым таймером в нескольких вариантах исполнения с портами RS232, RS485, Ethernet, Konnex TP1 (EIB), TP/FT10 (LON). Может устанавливаться на шину DIN в щитах автоматики. Разработано для надежной бесперебойной рабо-ты и не требует обслуживания, пос-кольку не имеет ни вентиляторов ни жестких дисков.
В зависимости от модели, во внутренней памяти шлюза Intesys могут регистрироваться различ-ные данные, например темпера-тура или влажность. Благодаря литиевому источнику питания (срок эксплуатации около 10 лет), исторические данные сохраняются даже при отключении внешнего электропитания. Фирменное ПО устройства может быть загруже-но или обновлено через консоль-ный порт. Напряжение питания — 9—30 VDC или 24 VAC. Диапазон рабочих темпе-ратур — от –40 до +70°С. В ком-плекте постав-ляется также ПО LinkBox для кон-фигурирования и мониторинга устройства.
С устройством IntesisBox воз-можно подклю-чение внутренних систем (автомати-ки зданий, пред-приятий, BACnet, Konnex, Modbus и
др.) к внешним системам (пожар-ной безопасности, контроля доступа, HVAC, измерения и генерации энер-гии, освещения, системы управления отелем, домашней автоматизации и др.).
Через консольный порт RS232 можно подключить компьютер для наладки и мониторинга устройс-тва. IntesisBox имеет возможность подключения к сетям Ethernet/LAN/WAN, расширяя возможности подключения к системам на осно-ве протокола Ethernet/IP для уда-ленного мониторинга, межсетево-го взаимодействия, подключения к веб серверу, отправки сообщений по internet/e-mail, SNMP.
Шлюзы расширяют возможности выбора компонентов для зданий и их интеграции в единую согласован-ную систему, что особенно важно для крупных объектов недвижи-мости, таких как офисные центры, гостиницы, стадионы и спортивные комплексы.
AB PLCs
Koyo PLCs
DH485
Net AIC
C-moreРис. 5. Операторские сенсорные панели C-more позволяют обес-печить не только визуа-лизацию и управление параметрами сети контроллеров с одним протоколом, ...
... но и взаимодейст-вие двух разных сетей, подключеных к портам Ethernet и RS232/485
DirectLogic Ethernet
Сеть устройств KNX
Modbus TCP
Modbus TCP
Ethernet
IntesysBoxModbus Server-KNX
Рис. 7. Интеграция сети устройств KNX со SCADA-системой
Рис. 6. Интеграция системы противопожарной сигнализации Cerberus со SCADA-системой
CerberusPanel
orNetwork
MK7022or similar
(ISO 1745)
MasterModbus TCP
MasterModbus RTU
LinkBoxMBConfiguration
Software Необходим только для конфигурирования
RS232/485
RS232
EthernetModbusTCP
ModbusRTU
IntesisBoxModbus Server
система управления зданием 45РЕШЕНИЯ
05-Soliton.indd 4505-Soliton.indd 45 26.05.2009 18:49:0226.05.2009 18:49:02
