Стандарты сетей контроля и управления устройствами. Очевидно, что различные подсистемы здания тоже отвечают каким-либо стандартам сами по себе, безотносительно их интегрированности в ИЗ 3. Вопрос о стандарте на ИЗ заключается, таким образом, в наличии спецификаций на интеграцию систем.
Все современные более-менее развитые системы имеют интерфейсы для электронного управления, так что разработать средства для их интеграции не составляет особого труда. Проблема в том, что производители этого оборудования, естественно, не рассчитывают, что оно будет подключаться в сеть по витой паре или по волоконной оптике. В результате попытки перевести охранную или пожарную сигнализацию на трассы СКС вступают в противоречие с концепцией универсальной проводки. 3 Стали появляться открытые стандарты на сети контроля и управления различными устройствами. На сегодняшний день самое широкое распространение получили два стандарта BACNet и LonWorks 3. Стандарт BACNet был предложен и продвигается Американским Обществом Инженеров по Отоплению, Охлаждению и Воздушному кондиционированию ASHRAE. Он принят ANSI и имеет индекс 135-1995. Название стандарта расшифровывается как протокол для сетей контроля и автоматизации зданий Building Automation Control Network.
Стандарт предусматривает использование программируемых контроллеров, причем они могут быть объединены в сеть при помощи различных сред. Таким образом, контроллеры выступают промежуточным звеном между практически любыми устройствами, к которым они подключаются по нестандартным интерфейсам.
Связь же между контроллерами и системой управления осуществляется по общей сети.3 Что такое fieldbus До начала 1980-х наиболее распространенным средством связи между системами управления, полевым оборудованием и контрольно-измерительными устройствами был аналоговый сигнал.
Однако, в 1983 ведущие производители начали выпускать интеллектуальные полевые приборы с встроенными запатентованными протоколами цифровой связи, которые позволяют осуществлять функции двусторонней связи между приборами и системами управления, дистанционной конфигурации и более точного, воспроизводимого управления. Это заставило Международную электротехническую комиссию IEC в Европе разработать стандартный цифровой протокол, который должен был иметь ряд преимуществ по эффективности и экономии, включая следующее 4 - соединение приборов по многоточечной схеме, которая дала бы возможность подключать несколько приборов к одной полевой шине вместо того, чтобы прокладывать отдельные витые пары для каждого индивидуального прибора - возможность совместного функционирования различных приборов.
Это означает, что пользователи могут сочетать в одной системе разные приборы от самых разных производителей, при этом все приборы будут функционировать правильно и взаимодействовать друг с другом и системой управления - равноправная связь между интеллектуальными приборами, подключенными к шине не требуется вмешательство системы управления в обмен данными, что позволяет распределить задачи управления на уровне полевого оборудования - расширенные возможности передачи данных по сравнению с аналоговой связью.
Эти данные затем могут быть использованы в оперативном режиме в самых различных приложениях Сети, соответствующие данному стандарту могут быть эффективно использованы для построения интегрированной системы управления, потому что они обеспечивают ряд условий функционирования устройств в такой системе - небольшой объем передаваемых данных - необходимость синхронизации всех устройств во время функционирования - необходимость взаимодействия между несколькими устройствами напрямую Для окончательной стандартизации была создана организация Fieldbus Foundation которая разработала стандарт FOUNDATION fieldbus стандарт на построение сети контроля и управления различными устройствами.
Он объединяет в себе все основные качества сетей подобного типа, поэтому мы его рассмотрим подробнее.
Стандарт FOUNDATION fieldbus Fieldbus Foundation - некоммерческая организация, которая объединяет более 120 ведущих мировых поставщиков и конечных пользователей систем управления технологическими процессами и автоматизации производства. Многоуровневая модель взаимодействия открытых систем Open System Interconnect OSI используется для объединения компонентов стандарта в рамках единой модели. 4 Технология Fieldbus позволяет соединять несколько устройств при помощи всего лишь двух соединительных кабелей.
Это существенно снижает сложность схем соединения, а также позволяет снизить общие эксплуатационные расходы системы и обеспечивает большее удобство при работе чем меньше кабелей используется при подключении устройств, тем меньше устанавливается предохранителей и распределительных щитков. Подключение нескольких полевых устройств к одной шине позволяет также существенно уменьшить число необходимых устройств ввода-вывода и управляющих устройств, электронных модулей. 4 2.4 Интегрированная система управления информационной, вычислительной и коммуникационной инфраструктурой Эти системы возникли из-за необходимости обслуживания гетерогенных информационно-технологических сред, когда поддерживается многоплатформенность на всех уровнях разные компьютеры мейнфреймы, серверы, рабочие станции и персональные компьютеры, разные операционные системы, разные СУБД, сетевое оборудование от разных фирм-производителей и различного уровня интеллектуальности и т. д. Основываясь на предоставляемых нижележащими уровнями сервисами, создается последний уровень, в котором все аспекты управления инфраструктурой здания сводятся в единую систему, выполняющую многообразные функции, в число которых входят 1 - пожарная сигнализация - управление параметрами среды - контроль доступа в здание - сигнализация взлома - управление лифтами - телевизионное слежение - регистрация времени пребывания - управление освещением - контроль использования электрической энергии - отопление, вентиляция, поддержание микроклимата Кроме выполнения целевых функций на нее возлагаются функции управления информационной инфраструктурой 1 - контроль доступа к информации и управление безопасностью - управление рабочей нагрузкой - контроль производительности - управление событиями - отображение и поддержка бизнес-процессов - управление бизнес-приложениями - автоматизированное управление хранением данных - управление проблемами - управление транспортом данных - рассылка программного обеспечения - управление рассылкой отчетов - управление очередями и устройствами печати - управление Web-серверами - управление сетью Последняя функция управление сетью включает в себя автоматическое распознавание объектов управления и топологии сети, повышение уровня контроля сетевого оборудования, наличие средств разработки для управления нестандартным сетевым оборудованием, интеграция с уже существующими в здании системами управления сетью и наличие средств ведения политики управления сетью.
Архитектура системы Контроллеры, верхнего уровня, так называемые сетевые контроллеры подключаются к существующей локальной сети здания и обеспечивают связь с контроллерами нижнего уровня - исполнительными контроллерами 2. Датчики температуры, влажности и т.п подключаются к исполнительным контроллерам.
К ним же подключается и оконечное оборудование - силовые реле моторов и лампы освещения, приводов вентиляционных заслонок, замки дверей и сигнальные лампочки 2. Раздел 3.