Главная страница >> Решения и услуги >> АСУ ТП и Диспетчеризация >> Информация >> SCADA системы >> Промышленные сети >> Протокол BACnet – автоматизация зданий и управляющие сети

Протокол BACnet – автоматизация зданий и управляющие сети

Название протокола BACnet представляет собой аббревиатуру Building Automation and Control Networks (автоматизация зданий и управляющие сети). Он разрабатывался комитетом ASHRAE в течение восьми с половиной лет. Первый вариант был принят в 1995 г., а в 2000-м приняли третью редакцию стандарта.

BACnet - это протокол обмена данными для систем автоматизации и управления зданиями. Сам протокол представляет из себя набор правил, позволяющих обмениваться данными через компьютерные сети. Этот набор правил имеет вид описанных спецификаций, с помощью которых обусловлено, что именно должно соответствовать протоколу.

BACnet гарантирует возможность взаимодействия между устройствами различных производителей, если алгоритмы этих устройств реализованы на основе стандартных функциональных блоков BIBB (BACnet Interoperability Building Block). Блоки BIBB используются для обмена данными между устройствами. Они разработаны, для упрощения работы инженеров, которым достаточно написать краткие спецификации, описывающие требования к взаимодействию различных устройств, входящих в систему BACnet. Поддерживаемые блоки BIBB для каждого устройства BACnet перечислены в PICS (Protocol Implementation Conformance Statement). PICS это документ, детально описывающий тип данного устройства BACnet, и его возможности к взаимодействию с другими устройствами.

BACnet представляет собой специализированный протокол передачи данных для автоматизации зданий и управляющих сетей. Его главный приоритет сосредоточен на уровне прикладной задачи.

Этим протоколом регламентируются:

  • параметры электрических сигналов;
  • система адресации;
  • способы сетевого доступа (Master-Slave, Peer-to-Peer);
  • процедуры проверки ошибок;
  • процедуры управления потоком (Flow control);
  • последовательность сообщений, система сегментации, наличие контрольных точек;
  • формат представления (упаковки, шифрования);
  • формат сообщений.

При его разработке вначале был определен вид или модель, по которой каждый производитель может представить схему своего устройства. На следующем этапе был задан стандарт “сообщений” или услуг, который использует модель и выполняет другие общие функции. Затем договорились, что считать нулем и что единицей. Наконец, было принято соглашение о том, какие использовать стандарты физических носителей, передачи данных и сетей. Рассмотрим подробнее составляющие протокола.

Объекты протокола BACnet

Стандартом BACnet заданы следующие классы прикладных задач, которые выполняют устройства:

  • генерация тревог и событий;
  • организация доступа к файлам;
  • организация доступа к объектам;
  • управление удаленным устройством;
  • организация виртуального терминала.

Эти классы прикладных задач описаны набором услуг (Services), которые выполняются определенным классом задач. Например, для класса прикладных задач “доступ к объекту” заданы следующие услуги: ReadProperty, ReadPropertyConditional, ReadPropertyMultiple, WriteProperty, WritePropertyMultiple, CreateObject, DeleteObject, AddListElement, RemoveListElement.

Такая подробная регламентация позволяет представить все многообразие устройств и решаемых ими задач в сети BACnet. И хотя из-за этого, с одной стороны, протокол BACnet является довольно громоздким, зато с другой - обеспечивается его мощь и гибкость при реальной работе сети. Как заметил один из активных участников разработки протокола: “BACnet - худший протокол, но он единственный из того, что есть!” - имея в виду, что ни в одной другой отрасли не были разработаны протоколы, описывающие прикладной уровень.

Транспортный уровень протокола BACnet

В случае, когда приложение использует лишь один тип “родной” локальной сети BACnet, каждое устройство того или иного производителя может напрямую обращаться к любому устройству другого изготовителя. Таким образом, этот тип ЛВС предусматривает прямую связь “устройство-к-устройству”.

Если приложение представляет собой объединение различных “родных” ЛВС, то связь устройств, находящихся в разных сетях, осуществляется через маршрутизаторы. Маршрутизаторы всего лишь заново упаковывают сообщения BACnet в соответствии со стандартом данной сети.

Для связи с частными сетями требуется наличие специализированных шлюзов, которые при переупаковке сообщений BACnet должны, кроме того, осуществлять их перевод на язык соответствующего частного протокола.

Туннелирование IP-сообщений и использование BACnet/IP

Для взаимодействия через IP-сети BACnet предусматривает два режима работы: туннелирование IP-сообщений и использование BACnet/IP.

При IP-туннелировании от устройства не требуется понимание протокола IP, большую часть работы с которым берет на себя специализированный маршрутизатор - Annex H Router. Это название обусловлено тем, что выполняемые им функции описаны именно в приложении H стандарта.

При использовании BACnet/IP каждое устройство является полноценным узлом IP. Оно имеет свой IP-адрес, стек протокола IP и всю работу с протоколом выполняет самостоятельно. Сообщения через Интернет устройства передают напрямую, без посредников.

Если передача сообщений между устройствами BACnet/IP через Интернет идет напрямую, то широковещательная передача обеспечивается посредством специализированного устройства BACnet/IP Broadcast Management Device (BBMD). Через BBMD осуществляется также регистрация внешнего по отношению к сети BACnet устройства. Для присоединения “внешнего устройства” к BACnet при использовании BACnet/IP можно воспользоваться услугами Интернет-провайдера.

Основные характеристики протокола BACnet

Можно выделить следующие характеристики протокола BACnet:

  • его появление обусловлено в первую очередь потребностью пользователей;
  • это специальный протокол для автоматизированных систем в зданиях;
  • BACnet основывается на расширяемой объектной модели с гибкой архитектурой;
  • он не связан с конкретными технологиями и предусматривает появление новых;
  • широкая представительность разработчиков и поддержка производителей гарантируют его быстрое распространение;
  • BACnet является общедоступным протоколом, открыт для усовершенствования и поддерживается ASHRAE;
  • он может внедряться в устройствах любых размеров и работать в системах любого типа.

BACnet быстро завоевал признание и вызвал интерес во всем мире. В настоящее время его придерживаются более 70 производителей. Он принят в качестве стандарта ANSI/ASHRAE 135-1995 и является европейским черновым стандартом CEN TC247. Кроме того, он с 1997 г. является проектом международного стандарта ISO ЕС 205/WG3 и одобрен организацией NEMA для приложений в области охранных и противопожарных систем.

Сети BACnet обладают рядом неоспоримых достоинств. Главным из этих достоинств является возможность осуществления проектов без привязки к конкретному производителю – возможна легкая замена и модернизация оборудования, в том числе на уровне отдельных функциональных элементов.

Проекты с использованием сетей BACnet, имеют возможность разработки комплексных мультивендорных систем, т. е. использующих оборудование различного функционального назначения и различных производителей.

Отечественные предприятия, выпускающие устройства для систем жизнеобеспечения зданий, реализовав в своих изделиях протокол BACnet, повышают конкурентоспособность своей продукции, в особенности на внешних рынках.

Внедрение BACnet должно способствовать внедрению передовых, экономичных систем автоматизации зданий.

Сообщение успешно послано!

Мы свяжемcя с вами в ближайщее время!

Закрыть

Отправка Сообщения

Фамилия Имя:
Компания:
E-mail:
Телефон:
Сообщение: