CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU DDC, PLC S7-300 VÀ GIAO THỨC BACnet
2.3 Giới thiệu chung về giao thức BACnet
2.3.1 Giới thiệu chung
BACnet (Building Automation and Control network Protocol) là giao thức truyền thông của hệ thống điều khiển và tự động hóa tòa nhà. BACnet được sáng lập bởi một hiệp hội các kỹ sư trong lĩnh vực cơ điện lạnh tại Mỹ có tên là ASHRAE. Ngày nay, BACnet được sử dụng trong nhiều hệ thống tự động hóa tòa nhà trên toàn thế giới và giành được tiêu chuẩn quốc tế ISO 16.484-5 vào năm 2003. Với tư cách là một chuẩn truyền thông mở giành cho tòa nhà nó tạo ra một nền chuẩn cho phép các thiết bị của các hãng khác nhau trao đổi thông tin với nhau trong tòa nhà như: Cảnh báo, lịch biểu, theo dõi bằng đồ thị và báo cáo. Chính vì vậy, BACnet tỏ ra rất cạnh tranh so với các chuẩn giao thức khác thể hiện ở chỗ:
- Chi phí tích hợp hệ thống thấp - Tính năng tích hợp hệ thống cao - Thu việc điều hành về một máy chủ
- Loại bỏ sự ràng buộc vào một nhà cung cấp thiết bị.
Mặt khác BACnet là một giao thức giao tiếp cởi mở nhiều nhà cung cấp cho phép các thành phần từ các nhà sản xuất khác nhau để tương thích, cung cấp tăng tính minh bạch của thị trường và cạnh tranh. Một sự phát triển trong các mạng máy tính, đặc biệt là với sự ra đời của Internet. Mở các giao thức như Transmission Control Protocol / Internet Protocol (TCP / IP) đã trở thành tiêu chuẩn được chấp nhận mặc dù có những giao thức độc quyền khác có sẵn. Ngày nay, người dùng có thể lựa chọn phần cứng (card mạng/bộ điều hợp, modem) và phần mềm (hệ điều hành, ứng dụng chương trình) các thành phần từ nhiều nhà sản xuất.
2.3.2 Phạm vi ứng dụng
Tòa nhà thương mại hay khách sạn thường rất lớn. Mỗi khu vực trong một tòa nhà thương mại, khách sạn cũng có những yêu cầu khác nhau liên quan đến hệ thống điện, thông gió và điều hòa không khí…
Vì lý do này, các hệ thống trong các lĩnh vực khác nhau và các phòng trong một tòa nhà có xu hướng điều khiển bởi trạm từ xa. Dữ liệu (giá trị đo lường, điều hành trạng thái, cảnh báo) từ (phân phối) các trạm từ xa được ghi lại bởi một trung tâm điều khiển, trong đó có một màn hình hiển thị đồ họa, cho phép phù hợp qua hệ thống truy cập vào tất cả xây dựng dữ liệu và kiểm soát các chức năng. Trong việc xây dựng tự động hóa hệ thống phân phối này có thể được mô tả bằng cách sử dụng một mô hình ba lớp. Cấp cơ sở bao gồm cảm biến cá nhân (cảm biến nhiệt độ và chuyển đổi), thiết bị truyền động (van điều khiển, ổ đĩa, rơle) và (phòng) bảng điều khiển. Các thiết bị được kết nối với các trạm tự động hóa (DDCs) ở mức tự động hóa, do đó được kết nối với một hệ thống quản lý tòa nhà ở cấp quản lý. Từ đó có thể theo dõi tất cả các phần của mạng và cũng quản lý cá nhân hệ thống và phân tích lỗi. Khách hàng trong mạng hoặc mạng nội bộ văn phòng, có thể truy cập máy chủ hệ thống quản lý tòa nhà. Nói chung, xử lý dữ liệu tại cấp cơ sở không cần phải được truyền với tốc độ cao. Ở cấp quản lý, tốc độ truyền phải nhanh hơn, bởi vì mức độ xử lý tất cả dữ liệu thu thập từ tất cả các hệ thống. Ở cấp trường, thời gian đáp ứng phải được nhanh chóng. BACnet có thể được sử dụng ở tất cả các cấp xây dựng tự động hóa, nhưng đặc biệt phù hợp cho chức năng quản lý.
2.3.4 Tổng quan về kiểu dữ liệu BACnet
Giao thức BACnet vận chuyển dữ liệu ( khung dữ liệu ) từ một thiết bị đến hệ thống như thế nào. Các dữ liệu có thể chứa những thông tin sau đây:
• Giá trị tương tự đầu vào và đầu ra ("thông qua cảm biến nhiệt độ", "kiểm soát điện áp cho van")
• Giá trị nhị phân và giá trị tương tự đầu vào và đầu ra (đọc oC từ một cảm biến nhiệt độ)
• Thông tin lịch
• Báo động và sự kiện thông tin (phát hiện chuyển động) • Tập tin (để đảm bảo thiết lập cấu hình)
• Kiểm soát
Dữ liệu được vận chuyển theo những cách khác nhau. Một lựa chọn đặc biệt tốt là sử dụng mạng cục bộ hiện có (LAN) sử dụng cho mạng nội bộ văn phòng. Thông điệp BACnet có thể được chuyển qua kiểu mạng này, được gọi là Ethernet, cũng như trên các mạng địa phương khác như MS/TP, LonTalk ARCNET. Point-to-point kết nối dial-up qua đường dây điện thoại phù hợp cho khoảng cách xa hơn.