BACnet MasterOPC Server
Протокол BACnet применяется в крупных системах автоматизации зданий и комплексов, его отличает высокая степень универсальности и гибкости — протокол поддерживает большое количество объектов и типов данных для опроса различных параметров.
BACNet MasterOPC Server реализован в виде плагина к Multi-Protocol MasterOPC Server, что позволяет предоставлять данные OPC-клиентам по стандартам OPC DA, OPC HDA и OPC UA. BACNet OPC Server поддерживает групповое чтение объектов и сегментацию, что делает опрос устройств быстрым, а гибкие настройки позволяют адаптировать сервер под различные типы сетей.
Основные возможности:
Импорт тегов
В BACnet MasterOPC реализована специализированная утилита автоматизированного поиска устройств и импорта тегов. Утилита позволяет получить полный набор объектов устройств зная только его BACnet адрес (если адрес неизвестен, то возможно осуществить автопоиск, чтобы найти в сети устройства).
Основные характеристики утилиты импорта:
Скачать описание
Лицензирование BACnet MasterOPC
BACnet MasterOPC лицензируется по количеству тегов, с градациями на 32, 1000, 1001-20000, >20000 тегов. 32 тега — это бесплатная версия.
Существует три схемы лицензирования Multi-Protocol MasterOPC Server — аппаратная, сетевая и программная
Аппаратная защита представляет собой USB-ключ, устанавливаемый на ПК или сервер, на котором будет работать OPC-сервер. В случае необходимости можно перенести OPC-сервер на другую машину, установив в нее USB-ключ и проинсталлировав дистрибутив. К одному ключу можно привязать несколько лицензий программных продуктов ООО «МПС Софт». Лицензии на аппаратном ключе можно расширять и обновлять.
Аппаратный ключ не поддерживает работу на виртуальных машинах и при использовании средств виртуализации!
Сетевая защита представляет собой USB-ключ, который позволяет обращаться с ПК, в том числе с виртуальных машин, к серверу с данным ключом. К одному ключу можно привязать несколько лицензий программных продуктов ООО «МПС Софт». Лицензии на аппаратном ключе можно расширять и обновлять.
При использовании средств виртуализации использование сетевого ключа обязательно!
Программная защита позволяет привязать копию OPC-сервера к основным компонентам ПК. Перенос лицензии на другой ПК в этом случае невозможен. Активировать лицензию можно как онлайн, так и офлайн. К программной лицензии можно привязать несколько лицензий программных продуктов ООО «МПС Софт». Программные лицензии можно расширять и обновлять. Однако, нужно учитывать, что при изменении конфигурации ПК необходимо заранее обратиться в ООО «МПС Софт» во избежание деактивации лицензии.
Программный ключ не поддерживает работу на виртуальных машинах и при использовании средств виртуализации!
Инструкция по скачиванию, инсталляции и обновлению программного обеспечения разработки ООО «МПС Софт» на ключах Guardant доступна по ссылке.
Поддерживаемые операционные системы:
Ознакомиться с перечнем устройств различных производителей, для которых разработаны готовые конфигурации, конвертеры, скрипты или документация можно в резделе Список поддерживаемых устройств.
Скачать демо
Скачать пайс-лист
Получить счет
Ознакомиться с перечнем устройств различных производителей, для которых разработаны готовые конфигурации, конвертеры, скрипты или документация можно в резделе Список поддерживаемых устройств.
Скачать демо
Скачать пайс-лист
Получить счет
Ознакомиться с перечнем устройств различных производителей, для которых разработаны готовые конфигурации, конвертеры, скрипты или документация можно в резделе Список поддерживаемых устройств.
Скачать демо
Скачать пайс-лист
Получить счет
Ознакомиться с перечнем устройств различных производителей, для которых разработаны готовые конфигурации, конвертеры, скрипты или документация можно в резделе Список поддерживаемых устройств.
Скачать демо
Скачать пайс-лист
Получить счет
Скачать демо
Ознакомиться с перечнем устройств различных производителей, для которых разработаны готовые конфигурации, конвертеры, скрипты или документация можно в резделе Список поддерживаемых устройств.
Скачать демо
Скачать пайс-лист
Получить счет
Скачать прайс-лист
Запросить счет
Данный раздел включает следующее оборудование для работы с протоколом BACnet:
Конвертеры протокола BACnet / шлюзы BACnet / адаптеры BACnet / Репиторы BACnet.
BACnet CAN
BACnet CANopen
BACnet M-Bus
BACnet Modbus
BACnet Modbus TCP
BACnet NMEA 2000
BACnet PROFIBUS
BACnet PROFINET
BACnet J1939
BACnet DeviceNet
Описание протокола BACnet
BACnet (англ.Building Automation and Control network)-сетевой протокол, применяемый в системах автоматизации зданий и сетях управления.
BACnet — устройство- это устройство системы автоматизации (контроллер, датчик, исполнительный механизм), поддерживающее протокол BACnet.
Сеть BACnet — промышленная сеть, состоящая из BACnet-устройств.
Концепция
BACnet гарантирует возможность взаимодействия между устройствами различных производителей, если алгоритмы этих устройств реализованы на основе стандартных функциональных блоков
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.
Объекты
Каждое устройство в сети BACnet описывается набором стандартных объектов. Количество одинаковых объектов, составляющих устройство, не ограничено. Стандарт определяет следующие типы объектов:
Аналоговый вход (AI)
Аналоговый выход (AO)
Аналоговое значение (AV)
Двоичный вход (BI)
Двоичный выход (BO)
Двоичное значение (BV)
Вход со многими состояниями (Multi-State Input)
Выход со многими состояниями (Multi-State Output)
Календарь (Calendar)
Регистрация события (Event Enrollment)
Файл (File)
Класс уведомления (Notification Class)
Группа (Group)
Цикл (Loop)
Расписание (Schedule)
Команда (Command)
Устройство (Device)
HVAC (Heating Ventilating Air-Conditioning)
В процессе развития стандарта могут появиться новые стандартные объекты.
Каждый объект в сети BACnet характеризуется набором свойств, которые описывают его поведение или управляют его работой.
Классы прикладных задач
Стандарт определяет классы прикладных задач, которые выполняют устройства:
Службы
Классы прикладных задач описываются набором служб (сервисов), которые используются для общения между устройствами.
Например, класс управления удалённым устройством включает следующие службы:
DeviceCommunicationControl
ConfirmedPrivateTransfer
UnconfirmedPrivateTransfer
ReinitializeDevice
ConfirmedTextMessage
UnconfirmedTextMessage
TimeSynchronization (синхронизация времени)
Who-Is (поиска устройства)
I-Am (ответ устройства)
Who-Has (поиска объекта)
I-Have (ответ устройства, содержащего объект)
Для класса доступа к объектам заданы службы:
CreateObject
DeleteObject (удалить объект)
ReadProperty (прочитать свойство)
ReadPropertyConditional (прочитать свойство — по условию)
ReadPropertyMultiple (прочитать группу свойств)
WriteProperty (записать свойство)
WritePropertyMultiple (записать группу свойств)
AddListElement (внести элемент в список)
RemoveListElement (удалить элемент из списка)
Канальный и физический уровни передачи данных
В качестве канального/физического уровней BACnet использует следующие технологии:
Автор: Джейсон Д. Миллс, директор по маркетингу и коммуникациям
В KMC мы любим делиться советами и передовым опытом по системам управления и умным зданиям. Один из вопросов, который нам задают, звучит так: «Как мне выбрать между BACnet через IP или BACnet через MS/TP для моей сети?» Это два наиболее популярных типа сетей, поддерживаемых протоколом связи BACnet. Если есть выбор между двумя вариантами, специалисты по строительству в KMC рекомендуют BACnet через IP. Преимущества делятся на три основные категории:
Исходная информация
Прежде чем углубляться, давайте начнем с краткого обзора BACnet. BACnet расшифровывается как автоматизация зданий и сети управления. Это наиболее широко используемый стандартный протокол для автоматизации зданий, созданный для упрощения оборудования для автоматизации зданий и открытой передачи данных.
BACnet работает не только как протокол связи, но и определяет и описывает типы объектов и службы, которые поддерживают устройства BACnet. Эти правила и стандарты известны как BIBBS или BACnet Interoperable Building Blocks. Таким образом, в отличие от других коммуникационных протоколов, которые фокусируются только на том, как перемещаются сообщения или данные, BACnet имеет встроенные стандартные алгоритмы поведения для устройств, живущих в сети, и то, как они обнаруживаются и обмениваются информацией с другими устройствами или программным обеспечением.
BACnet поддерживает семь типов сетей и физических носителей для подключения устройств. Двумя наиболее распространенными являются BACnet через IP и BACnet через MS/TP. «IP» в BACnet over IP — это «Интернет-протокол», один из основных протоколов, позволяющих компьютерам общаться друг с другом по сети. BACnet over IP обеспечивает связь между различными IP-подсетями, системами управления несколькими кампусами и даже может использовать оптоволокно и Gigabit-Ethernet. Коммуникации в BACnet через IP основаны на протокольных правилах IP и Ethernet.
При использовании BACnet через MS/TP каждое устройство подключается через витую пару последовательного кабеля RS-485, последовательно соединенного в одну сеть. Коммуникация основана на передаче «токенов», которые позволяют устройствам в одной сети MS/TP по очереди инициировать обмен данными с другими устройствами. Только основные устройства могут иметь токен и запрашивать данные или отправлять данные без специального запроса. Датчики иногда изготавливаются для работы в качестве ведомых устройств, и они могут отправлять сообщения только по специальному запросу — у них никогда не бывает токена.
Итак, почему мы рекомендуем BACnet через IP больше, чем MS/TP?
Производительность и пропускная способность
Во-первых, лучшая производительность и пропускная способность. IP очень быстр, потому что физическая среда основана на Ethernet, а не на последовательном соединении. Большинство устройств BACnet over IP поддерживают 100-мегабитный Ethernet, некоторые даже быстрее. Стомегабитный Ethernet означает, что каждую секунду по проводу передается 100 миллионов битов. Сравните это с самой быстрой BACnet по сети MS/TP, которая составляет всего 115 тысяч бит в секунду. Типичный Ethernet почти в тысячу раз быстрее, чем самый быстрый MS/TP.
В действительности, из-за того, как работают Ethernet и BACnet, а также квитирования между запрашивающими и отвечающими устройствами, фактическая используемая «полоса пропускания», доступная для обмена сообщениями BACnet по IP, обычно всего в несколько сотен раз больше, чем BACnet поверх MS/TP. При этом все больше систем сегодня хотят потреблять больше данных, таких как интерфейсное программное обеспечение, интеграционные платформы и аналитические программы, что делает все более необходимой большую пропускную способность. Кроме того, скорость передачи данных, как правило, более надежна с Ethernet из-за качества прокладки кабеля.
S масштабируемость
Во-вторых, масштабируемость. В сети Ethernet может быть больше контроллеров, чем в сети MS/TP. По стандарту сети MS/TP ограничены 128 мастер-узлами MS/TP, и все они по очереди используют один и тот же токен по очереди. BACnet over IP может иметь много сотен устройств, и им не нужно ждать токена для инициирования сообщений.
Эффективность установки и поиск и устранение неисправностей
В-третьих, поиск и устранение неисправностей BACnet через IP-сеть может быть проще, чем MS/TP. Когда сеть MS/TP плохо обменивается данными, не всегда легко найти проблемное место, потому что это может повлиять на связь всех устройств в сети, из-за чего многие из них будут выглядеть плохо. Во многих случаях для обеспечения эффективной работы сетей MS/TP необходимы средства диагностики сети и устранения неполадок.
Устройства BACnet over IP не так подвержены проблемам связи с одним устройством, влияющим на несколько устройств в одной сети, как устройства MS/TP. Для устройств с одним портом Ethernet каждое устройство имеет собственный выделенный кабель Ethernet, поэтому проблема с одним устройством не влияет на другие. Однако такие устройства могут значительно увеличить стоимость кабелей, если все эти отдельные кабели будут подключены к одному коммутатору. Но устройства KMC имеют два порта Ethernet, которые можно использовать для последовательного подключения кабелей Ethernet друг к другу для существенной экономии кабелей. При этом оба конца гирляндной цепочки Ethernet подключаются к одному и тому же коммутатору Ethernet. Если на коммутаторе включен протокол Rapid-Spanning Tree Protocol, сообщения могут передаваться в обоих направлениях в гирляндной цепочке. Если устройство выходит из строя, фактически разделяя цепочку, другие устройства в цепочке не затрагиваются, поскольку коммутатор отправляет сообщения с обоих концов цепочки.
С точки зрения физической проводки, Ethernet и IP имеют гораздо лучшую отказоустойчивость при прокладке кабелей, с меньшей вероятностью помех и проводами, свободными от клемм. Разъемы Ethernet работают по принципу «подключи и работай» — полярность и изоляция сигналов уже учтены в кабеле и устройстве.
Заключение
В целом, BACnet over IP обеспечивает большую гибкость и может повысить эффективность установки. Это дает возможность использовать существующие ИТ-инфраструктуры и ИТ-бюджеты. Он поддерживает любую сетевую топологию — звездообразную, кольцевую или гирляндную архитектуру и может использовать различные носители. Он более надежен, имеет более высокую пропускную способность и его легче устранять. По этим причинам мы рекомендуем BACnet через IP.
протокол специально для индустрии автоматизации зданий. Благодаря этим усилиям был создан BACnet (Сеть автоматизации и управления зданием), альтернатива проприетарным и закрытым протоколам, предлагаемым крупными поставщиками в отрасли.
Благодаря своей открытой архитектуре и способности контролировать и контролировать любой процесс автоматизации здания BACnet отвечает потребностям пользователей, интеграторов и поставщиков оборудования. Его популярность с годами неуклонно росла, пока он не стал одной из ведущих, если не лидирующей, сетевой технологией в автоматизации зданий. Успех BACnet является результатом ряда критических дизайнерских решений.
Подпишитесь на нашу серию электронных писем по обучению автоматизации, чтобы узнавать все о BACnet и основных промышленных протоколах в недельном формате!
Просмотрите курсы, предлагаемые Университетом промышленных сетей:
Упомянутые выше конструктивные решения позволили создать систему, в которой устройства различных производителей могут взаимодействовать с минимальной дополнительной интеграцией или вообще без нее. Система BACnet предлагает не только значительную экономию затрат по сравнению с проприетарными системами, но также приводит к огромной экономии ресурсов, стоимости установки, затрат на техническое обслуживание и экономии энергии.
Эти преимущества лучше всего можно проиллюстрировать на примере типичного применения HVAC. Представьте себе здание с освещением, отоплением/охлаждением и некоторыми приложениями безопасности/безопасности. Каждая система включает компонент автоматизации. Система освещения включает в себя датчики движения для экономии энергии, когда никого нет, и таймер, гарантирующий отключение света в нерабочее время. Система отопления и охлаждения содержит программируемый термостат. Система охраны/безопасности имеет таймер, панель доступа, термодатчик и детектор дыма. Каждый компонент сам по себе функционирует хорошо, и все они демонстрируют значительное повышение эффективности по сравнению с традиционными простыми переключателями и системами. Итак, чего не хватает и что мы должны получить, интегрировавшись и полностью автоматизировав BACnet?
Первое и наиболее очевидное преимущество — экономия физических ресурсов. С ростом цен на медь и другие проводящие металлы преимущество соединения трех отдельных систем в одну дает значительную экономию. В большом офисном здании экономия может составить миллионы долларов. Преимущество совместного использования датчиков также обеспечивает значительную экономию физических материалов, но также может значительно повысить эффективность различных систем.
Например, рассмотрим особенности применения офисного освещения: свет выключается, когда вы спокойно сидите за своим столом, или свет остается включенным, потому что система вентиляции заставляет листья офисного растения шелестеть ровно настолько, чтобы обмануть датчик движения. Эти небольшие неудобства терпимы, потому что по сравнению с традиционными простыми коммутаторами все еще можно получить значительную экономию. Но почему нельзя улучшить систему?
С BACnet можно.
В этих приложениях детекторы движения используются для эффективного измерения присутствия и активности человека. Инфракрасные датчики для тела были бы гораздо более эффективными, но их стоимость обычно не оправдана для освещения. То есть, если его нельзя использовать совместно с системами безопасности, отопления, охлаждения и другими системами через BACnet. Не только исключаются ненужные датчики, но и сама система становится гораздо более эффективной и удобной для пользователя.
Есть бесчисленное множество других примеров во всех различных строительных системах. В качестве доказательства посмотрите не дальше, чем мы воспринимаем мир каждый день. Мы делаем это девятью чувствами: зрением, слухом, вкусом, обонянием, осязанием, равновесием и ускорением, температурой, кинестетическим чувством и болью. Каждое принимаемое нами решение определяется данными, полученными от одного или нескольких из вышеперечисленных органов чувств. С BACnet мы даем нашим приложениям аналогичные возможности, обмениваясь датчиками и данными, которые используются для принятия лучших решений.
BACnet — это протокол связи, который определяет службы, используемые для связи между конечными устройствами автоматизации здания и системами управления зданием. Спецификация протокола BACnet, как и все спецификации протокола, определяет способ представления данных в сети и службы, которые используются для перемещения данных с одного узла BACnet на другой. Он также включает сообщения, идентифицирующие данные и сетевые узлы, такие как Who-Is, I-Am, Who-Has и I-Have.
Протокол BACnet является полностью непатентованным открытым стандартом программного обеспечения для связи. Для его реализации не требуются проприетарные наборы микросхем или специальная электроника. Сам стандарт в настоящее время контролируется ANSI (Американским национальным институтом стандартов) и ASHRAE (Американское общество инженеров по отоплению, холодильному оборудованию и кондиционированию воздуха) Стандарт 135-1995.
Комитет BACnet разработал стандарт с целью создания технически обоснованного и действительно непатентованный стандарт. Они также помнили о простоте использования и делали все возможное, чтобы устранить многие препятствия на пути реализации. В июне 1995, после нескольких лет работы в отрасли ASHRAE приняла BACnet в качестве стандарта для отрасли автоматизации зданий.
На заре BACnet Ethernet не использовался в строительстве и промышленности, как сегодня. В то время в этих приложениях использовался ряд каналов передачи данных/физических уровней. Чтобы удовлетворить потребности максимально широкого набора приложений, BACnet поддерживает несколько различных физических и канальных уровней.
Сегодня большинство пользователей предпочитают использовать Ethernet и количество приложений, поскольку многие из этих других физических уровней сокращаются.
Подобно протоколу управления и информации (CIP), используемому в промышленных приложениях, BACnet использует объекты для представления данных в сети. Эти объекты определяются спецификацией BACnet и содержат как обязательные, так и необязательные данные. Объекты, определенные спецификацией, включают аналоговый ввод, аналоговый вывод, аналоговое значение, двоичный ввод, двоичный вывод, двоичное значение, ввод с несколькими состояниями, вывод с несколькими состояниями, календарь, регистрацию событий, файл, класс уведомлений, группу, цикл, программа, расписание, команда и устройство.
BACnet — это неподключенная одноранговая сеть. Любое устройство может отправлять запросы на обслуживание на любое другое устройство. В отличие от подключенных протоколов, в которых устройства имеют непрерывную передачу данных, связь в BACnet не запланирована без каких-либо критичных по времени операций.
BACnet является сертифицируемым стандартом, хотя сертификация не требуется. Лаборатория тестирования BACnet (BTL) предоставляет услуги по проверке работы устройств в соответствии со спецификацией. Сертификация устройства BACnet стоит несколько тысяч долларов, хотя цены варьируются в зависимости от сложности устройства.
Подпишитесь на нашу серию электронных писем по обучению автоматизации, чтобы узнавать все о лучших промышленных протоколах в еженедельном байтовом формате!
При определении формата связи BACnet комитет по стандартам выбрал гибкий объектно-ориентированный подход. Все данные в системе BACnet представлены в виде объектов, свойств и услуг. Этот стандартный метод представления данных и действий позволяет взаимодействовать устройствам BACnet от разных производителей. Понимание этого объектно-ориентированного подхода и его условий необходимо для понимания BACnet.
Вся информация в системе BACnet представлена в виде объектов. Объект может представлять информацию о физическом входе или выходе или может представлять собой логическую группу точек, выполняющих некоторую функцию, например заданное значение. Каждый объект имеет идентификатор (например, AI-1), который позволяет системе BACnet идентифицировать его. В этом отношении объект очень похож на то, что сейчас широко известно как точка данных в сообществе HVAC. Объект отличается от точки данных тем, что точка данных обычно имеет одно связанное с ней значение, тогда как объект состоит из ряда заданных свойств, только одно из которых является текущим значением. Только через его свойства осуществляется мониторинг и управление объектом.
Чтобы прояснить эту разницу, сравните комнатную температуру как точку данных с аналоговым входным объектом, который сообщает комнатную температуру в системе BACnet. Оба связаны с температурой, считываемой с физического входа. Когда вы ссылаетесь на точку данных, единственное, что она указывает, это комнатная температура, 72 градуса по Фаренгейту. Объект AI также сообщает о комнатной температуре как 72. Ключевое отличие состоит в том, что 72 — это свойство текущей стоимости объекта AI-1. Другие свойства объекта передают дополнительную информацию: свойство единиц сообщает системе, что значение находится в градусах Фаренгейта, свойство типа устройства сообщает системе, что датчик представляет собой термистор на 10 кОм, а свойство описания сообщает системе, что это температура конференц-зала. Объект ИИ гораздо надежнее и полнее, чем простая точка данных.
Как указано в описании объектов, объекты контролируются и контролируются только через их свойства. BACnet определяет 123 свойства объектов. Идентификатор объекта, имя объекта и тип объекта должны присутствовать в каждом объекте. BACnet также может потребовать, чтобы определенные объекты поддерживали определенные дополнительные свойства. Тип объекта и тип устройства, в котором находится этот объект, определяют, какие свойства присутствуют.
Объекты BACnet имеют два класса свойств; обязательные свойства (должны существовать в устройстве) и необязательные свойства (существуют на усмотрение производителя устройства). В этом примере текущая стоимость объекта ИИ является обязательным объектом. Свойство description — это необязательное свойство, которое может не поддерживаться производителем устройства.
Как и большинство других протоколов, BACnet ограничивает доступ к некоторым свойствам. Ограничение спецификации BACnet определяет некоторые свойства как доступные только для чтения, а другие — для чтения и записи. Производитель устройства также может ограничить доступ к некоторым свойствам, классифицировав их как доступные только для чтения.
Служба — это механизм, который система автоматизации здания использует для доступа к свойству или запроса действия от объекта BACnet. Службы — это то, как одно устройство BACnet получает информацию от другого устройства, дает указание устройству выполнить определенные действия (конечно, через его объекты и свойства) или передает события другим объектам. Единственная необходимая служба, которая должна поддерживаться всеми устройствами, — это служба чтения свойств. Всего существует 32 стандартных услуги.
Как разработчик или пользователь системы, вам не нужно беспокоиться о выполнении или обработке запросов на обслуживание, поскольку они будут прозрачными и автоматическими. Как инженер-проектировщик систем автоматизации зданий, вам необходимо знать, какие объекты и службы поддерживаются какими устройствами. Эта информация содержится в Заявлении о соответствии реализации протокола устройства (PICS).
Поскольку не все устройства должны иметь одинаковый уровень функциональности, BACnet определяет классы соответствия, которые классифицируют возможности и функциональность устройств. Все устройства определенного класса соответствия будут иметь минимальный набор необходимых функций (в виде объектов и сервисов). Некоторые другие функции могут быть необязательными. BACnet настаивает на том, чтобы эта информация была обнародована в PICS, в основном в списке функций, поддерживаемых устройством.