Innehåll. 1 Om detta dokument. 1 Om detta dokument 1. 2 Kundnytta Introduktion till BACnet 2

Transkript

1 Innehåll 1 Om detta dokument 1 2 Kundnytta Introduktion till BACnet 2 3 Vad ska du tänka på vid projektering? IP-plan PICS BIBBar Profiler Certifiering EDE-filer 5 4 Råd och tips 6 1 Om detta dokument Detta dokument är tänkt att fungera som en kortfattad handledning för projektering av byggnadsautomationsanläggningar baserade på kommunikationsprotokollet BACnet. Dokumentet är framtaget av den tekniska gruppen för byggnadsautomation (TGBA) inom Energi- och miljötekniska föreningen (EMTF). Dokumentet inleds med ett avsnitt som beskriver kundnyttan med öppna standardiserade system inom byggnadsautomation, samt ger en mycket övergripande beskrivning av BACnet. Efterföljande avsnitt beskriver en del hjälpmedel och frågeställningar som projektörer av BACnet-baserade system ska känna till, för att kunna beskriva system och funktioner på ett tillfredsställande sätt, utvärdera produkter samt utreda och beskriva gränssnitt för systemintegrationer. Dokumentet avslutas med en kort sammanställning av råd och tips, d.v.s. exempel på saker som bör ha hanterats inom projekteringen för att välja de rätta lösningarna, för att tillhandahålla sann kundnytta enligt nedan. Observera att detta dokument är tänkt att utvecklas och förbättras, nya versioner ges ut allt eftersom TGBA får in återkoppling från användarna i branschen. Synpunkter från användarna är därmed av största vikt för oss och ni får gärna skicka era kommentarer och förslag på tillägg till Gösta Lundqvist (gosta.lundqvist@siemens.com).

2 2 Kundnytta Varje kund vill ha ett byggnadsautomationssystem som ger låga kostnader, låg energiförbrukning, god funktionalitet och enkelhet att ansluta produkter från olika leverantörer. För att åstadkomma det så är det viktigt att skapa ett byggnadsautomationssystem för framtiden. Ett system som är uppbyggt på öppna standardiserade kommunikationsprotokoll. Med ett gemensamt heltäckande standardiserat protokoll nås följande kundfördelar: Framtidssäkert genom standard och öppenhet Minskade underhållskostnader genom färre produktspecifika anpassningar Ökad funktionalitet genom att alla produkter kan kommunicera med varandra Enklare systemuppbyggnad genom färre produktspecifika anpassningar Enklare att använda produkter från olika leverantörer Enklare att integrera produkter/system från andra discipliner, t.ex. belysning, säkerhet och brandlarm 2.1 Introduktion till BACnet För att få en standardiserad, enhetlig och funktionell kommunikationsmiljö ska offererade produkter kommunicera via ett standardiserat protokoll avsett för byggnadsautomation. Kraven på byggnadsautomationssystem ökar hela tiden, speciellt vad gäller energieffektivitet och förmågan att ansluta produkter från flera leverantörer. För att åstadkomma energieffektivitet krävs avancerade möjligheter att behovsstyra värme, kyla och ventilation och detta kräver en heltäckande och gemensam kommunikation. Med heltäckande kommunikation menas att man via ett standardiserat protokoll ska kunna hantera alla normala funktioner utan extra drivrutiner eller projektspecifika lösningar. Protokollet måste därför ha kompletta funktioner för att: läsa/skriva objekt läsa/skriva tidkanaler och undantag (t.ex. semester) ha en enhetlig systemomfattande larmfunktion (larmvisning/kvittering/återställning) kunna lagra och hämta trenddata på ett standardiserat sätt kunna utbyta data direkt (Peer-to-peer) mellan DUC/PLCer Det internationellt standardiserade protokollet BACnet (EN/ISO ) för byggnadsautomation är det enda protokoll som uppfyller ovanstående krav för DUC/PLC kommunikation. Förutom traditionell byggnadsautomation har BACnet även inbyggda objekt och tjänster för brand- och säkerhetssystem vilket möjliggör enkel disciplinöverskridande systemintegration. Det finns naturligtvis fler standardiserade protokoll men de är inte heltäckande utan uppfyller endast delar av kraven.

3 3 Vad ska du tänka på vid projektering? BACnet kan transporteras med olika transportprotokoll och fysiska bussar. De vanligaste är: BACnet/IP som transporteras på ett vanligt Ethernet nätverk, t.ex. ett normalt kontorsnätverk (vanligen med 10/100 Mbit TP anslutning) BACnet/LonWorks som transporteras via en LonWorks buss BACnet/MSTP som transporteras via en RS485 buss Om det finns tillgång till ett befintligt eller nytt Ethernet nätverk så är BACnet/IP det bästa alternativet. Det går även att kombinera de olika transportvarianterna för BACnet genom att använda BACnet routers som kan överföra kommunikationen mellan dessa varianter. Exempelvis frekvensomriktare använder ofta BACnet/MSTP och då använder man en BACnet router för överföring till BACnet/IP. Om byggnadsautomationssystemet omfattar kommunikation över flera IP-segment krävs en enhet som kan hantera kommunikation över IP-routrar (BBMD funktion) på var sin sida av IP routern. En djupare beskrivning av BACnet protokollet och dess användning finns i dokumentet: Länk/referens till Byggnadsautomation med fokus på BACnet En översikt över BACnet produkter finns hos BACnet Interest Group EU: IP-plan Precis som för vanliga kontorsnätverk behöver BACnet produkter administreras, dvs. man måste fördela och dokumentera IP- och BACnet-adresser så att krockar undviks. Detta är speciellt viktigt när flera leverantörer av BACnet produkter är inblandade. Ett projekts IP-plan skapas lämpligen med den mall som tagits fram: Länk/referens till mallen med vår överenskomna IP-plan 3.2 PICS För att kunna utvärdera olika produkters kommunikationsmöjligheter finns ett standardiserat dokument PICS (Protocol Implementation Conformance Statement) som beskriver produktens kommunikation. Med detta dokument kan man bedöma om produkten uppfyller de kommunikationskrav som ställs för att få önskad funktion. PICS dokumentet innehåller bl.a.: Leverantör och produktbeskrivning Använd device profile inkl. privata tillägg i BIBBar (se avsnitt 3.3) Understödda överföringsmedia och nätverk Understödda teckenuppsättningar Till projekt som innehåller flera produktleverantörer ska varje leverantör leverera PICS dokument till sina BACnet produkter.

4 3.3 BIBBar BIBBar (BACnet Interoperable Building Blocks) ingår i PICS dokumentet och beskriver de individuella tjänsterna som finns i BACnet. Genom att utvärdera de BIBBar som stöds av produkten kan man med god kvalitet avgöra om en produkt kan utföra en tjänst och om den kan vara server eller endast klient för tjänsten. BIBBar: är BACnet s tjänster uppdelade i små funktionsblock är uppdelade i klient- och serverfunktioner används i PICS-dokumentationen för att beskriva applikationen beskriver interoperabiliteten för produkten 3.4 Profiler BACnet definierar ett antal profiler med olika uppsättningar av funktioner. Dessa profiler beskriver vad som måste stödjas för att uppfylla profilen. Det finns profiler för klienter (operatörsstationer, HMI:er) och servrar (DUC/PLC, rumsregulatorer, ställdon, givare). Klienter: B-AWS (Advanced Operator Workstation) B-OWS (Operator Workstation) B-LSWS (Life-Safety Workstation) B-OD (Operator Display) Server: B-BC (Building Controller) B-AAC (Advanced Application Controller) B-ASC (Application Specific Controller) B-SA (Smart Actor) B-SS (Smart Sensor) Varje Device Profile motsvarar en minimiuppsättning av BIBB:ar. En produkt av en viss profil kan ha mer men inte mindre BACnet funktionalitet än vad profilen anger. För DUC/PLC är det främst B-BC profilen som är tillämplig. Avancerade styr-/regler apparater kan t.ex. använda B-AAC och ännu enklare apparater B-ASC. 3.5 Certifiering Certifiering av BACnet produkter innebär att produkten testas och certifieras av ett oberoende testlaboratorium. Leverantören uppger vilken BACnet profil som produkten har och alla profilens funktioner testas. Testlaboratoriet har bl.a. en automatiserad testprogramvara till sin hjälp. ISO /TC205 är den standard som behandlar certifieringen av BACnet-produkter. B.I. (BACnet International) och B.I.G.-EU (BACnet Interest Group Europé) ansvarar för certifieringen. I Europa utförs testerna av speciellt certifierade testinstitut. BACnet Interest Group EU publicerar certifierade produkter här:

5 3.6 EDE-filer EDE-filen är en fil som skapas av leverantören när produkten är korrekt konfigurerad. EDE-filen innehåller de konfigurerade objekten med alla relevanta egenskaper. När det finns flera leverantörer i ett projekt, ska en BACnet EDE-fil i elektroniskt format levereras, viktigt för systemintegratören. Därmed möjliggörs maskinell import av konfigurationen. Om multistate objekt (t.ex. Från, ½-fart, 1/1-fart, ) används bör EDE-filen kompletteras med en State text fil. EDE-filen ska vara enligt BACnet-standard och bl.a. innehålla: Varje enhets BACnet-adress (Device Object Instance) BACnet adresslista över de värden som finns, för varje värde behövs: Beskrivning i klartext Object Type Object Instance Exempel på hur en korrekt EDE-fil ser ut finns här: Länk/referens till ett bra exempel Exempel på BACnet EDE-fil

6 4 Råd och tips Nätverkssäkerhet/intrång Vid anslutning till publikt Ethernet nätverk ska brandvägg installeras för skydd av BACnet produkterna. Detta är helt analogt med hur man skyddar interna intranät och datorer. Konfiguration av brandväggar mellan BACnet/IP enheterna ska uppfylla följande krav: BACnet/IP körs normalt på UDP port (0xBAC0), (0xBACF) och standardport är (0xBAC0). Använd port(-ar) får inte blockeras i ev. brandväggar mellan BACnet/IP enheterna. Nätverkskonfiguration Vid anslutning till ett Ethernet nätverk, tänk över om varje enhet ska anslutas till Ethernet eller om det är önskvärt att gruppvis ansluta enheter. Gruppvis anslutning via BACnet routers minskar antalet IP-adresser. Levererade BACnet/IP enheter bör innehålla en BBMD-funktion som kan aktiveras för att kunna kommunicera mellan IPsegment. Utan BBMD-funktion kan BACnet inte överföras över IP-routrar, det krävs en enhet med aktiverad BBMDfunktion på var sida. Även om det för tillfället är ett enda IP-segment i projektet så finns alltid en risk att det ändrar sig i framtiden. Det bör också anges att enheterna som ansluts via BACnet/IP normalt ska ha fasta IP adresser. Det är viktigt att man har med detta i planeringen, speciellt eftersom IP nät kan se ut på många olika sätt och vara komplexa. Vid anslutning till ett Ethernet nätverk ska en IP-plan upprättas med alla leverantörers produkter, se avsnitt 3.1 IP-plan. Kompatibilitet/Interoperabilitet Det bästa är att använda BACnet certifierade produkter eller att produkterna ska vara kvalitetssäkrade enligt de metoder som beskrivs i ISO Se avsnitt 3.5 Certifiering och 3.4 Profiler. Till projekt som innehåller flera produktleverantörer ska varje leverantör leverera PICS dokument till sina BACnet produkter. Se avsnitt 3.2 PICS. När det finns flera leverantörer i ett projekt, ska en BACnet EDE-fil i elektroniskt format levereras, viktigt för systemintegratören. Därmed möjliggörs maskinell import av konfigurationen. Se avsnitt 3.6 EDE-filer.