BACnet Foorum Helsinki Avoimen rakennusautomaatiojärjestelmän suunnittelu Teemu T Heikkilä ABB 20.11.2008
Avoimen rakennusautomaatiojärjestelmän suunnittelu Mitä seikkoja sekä suunnittelijan että rakennuttajan tulisi ottaa huomioon kun tavoitteena on useamman eri automaatiojärjestelmän integroiminen yhdeksi kokonaisuudeksi. Sisällys Rakennusautomaatiojärjestelmän rakenne BACnet ja rakennusautomaatiojärjestelmät BACnet hierarkia ja objektimalli, siirtotiet Järjestelmäsuunnittelusta 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 2
Rakennusautomaatiojärjestelmän rakenne 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 3
Automaatiojärjestelmän hierarkiamalli Hallinnollinen/järjestelmä taso (management level) Valvomojärjestelmät Visualisointi Automaatiotaso (automation level) Alakeskukset (VAK) Muut säätimet (DDC) ja taajuusmuuttajat Kenttälaitetaso (field level) Peltimoottorit, venttiilit jne. Managementlevel Automation Level Field level 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 4
Automaatiojärjestelmän hierarkiamalli Time Data h GB Managementlevel min MB Automation Level Field level s ms Byte Bit 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 5
BACnet ja rakennusautomaatiojärjestelmät 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 6
BACnet vastaus integraation haasteisiin Monet eri toimittajien järjestelmät toimivat rinnakkain Esim. talotekniikka, valaistus, paloilmoitus, video- ja kulunvalvonta, työajanseuranta 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 7
BACnet vastaus integraation haasteisiin BACnet yhteisenä kielenä Laitevalmistajat Laitteet ja järjestelmät Valvomot Kunnossapidon Urakat ja tarjoukset 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 8
BACnet standardi A Data Communication Protocol for Building Automation and Control networks BACnet on dynaaminen protokolla Valmistajasta riippumaton Medioista riippumaton Hardware-riippumaton Elää, kasvaa ja kehittyy SSPC 135 / ASHRAE 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 9
BACnet standardin historia SPC135 v.1987 (ASHRAE) Ensimmäinen standardiluonnos 1991 ANSI 135-1995 ANSI 135-2001 ISO 16484-5: 2003 20 10 BACnet Committee meeting days per year ANSI standardi 135-2004 ISO Standard 16484-5:2007 96 00 05 08 Lähde: Bill Swan 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 10
BACnet world DIS 14908-1 to 4: Lähde: Bill Swan 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 11
Miten BACnet toimii? BACnet standardissa määritetään Palvelut (Services) joiden avulla käytetään objekteja ja niiden ominaisuuksia (property) Objektit (Object) Sisältävät ominaisuuksia (property Verkko (LAN) 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 12
Mitä BACnet ei ole BACnet ei ole Kenttäväylä BACnet on kommunikointiprotokolla Komponentti tai ohjelma BACnet on standardikirja Ilmainen Standardikirja on maksullinen Plug & Play Osoitteet ovat staattisia 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 13
BACnet hierarkiamalli 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 14
BACnet hierarkiamalli Esimerkki Standard: BACnet Management level Standard: BACnet Automation level Standards: LonTalk KNX/EIB BACnet Field level 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 15
Palvelut, BIBB Lähde: Kieback&Peter 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 16
Laiteprofiilit ja hierarkiatasot BACnet standardissa määritetään seuraavat laiteprofiilit BACnet Operator Work Station B-OWS BACnet Building Controller B-BC BACnet Advanced Application Controller B-AAC BACnet Application Specific Controller B-ASC BACnet Smart Actuator B-SA BACnet Smart Sensor B-SS 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 17
BACnet standardoidut laiteprofiilit 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 18
BACnet objektimalli 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 19
Objekteista Objektit sisältävät ominaisuuksia (property) Oloarvo on vain yksi objektin ominaisuus Object_Name Lämpötila Object_Ty ANALOG INPUT pe Present_Value 20,1 Status_Flags Normal, Out-of-Service 20,1 High_Limit 22 Low_Limit 15 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 20
BACnet objekteja Analog Input Analog Output Analog Value Averaging Binary Input Binary Output Binary Value Calendar Command Device Event Enrollment File Group Life Safety Point Life Safety Zone Loop Multi-state Input Multi-state Output Multi-state Value Notification Class Program Schedule Trend Log 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 21
BACnet siirtotiet 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 22
Järjestelmän suunnittelun alkumetrit ABB Ltd -23 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 23
Aliverkot ja reitittimet BACnet/IP VAK Kenttälaitteet I/O BACnet/IP MS/TP reititin BACnet LAN MS/TP BACnet LAN 2 - MS/TP VAK Taajuusmuuttaja Kenttälaitteet I/O Kenttälaitteet I/O 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 24
Järjestelmäsuunnittelusta 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 25
Järjestelmäsuunnittelusta Järjestelmä läpinäkyvä alas kenttälaitetasolle Vaatii laitteilta BACnet protokollarajapinnan Mediariippumaton Hardware riippumaton Reitittimillä yhdistetään BACnetiä tukevat eri mediat Reititin (router) ei käännä protokollaa, vain reititys mediasta toiseen Gateway-ratkaisut eivät välttämättä takaa täydellistä läpinäkyvyyttä Läpinäkyvyys päättyy protokollamuuntimeen konfiguroinnin mukaisesti 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 26
Aliverkot, reitittimet ja protokollamuuntimet 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 27
Järjestelmäsuunnittelusta Hajautettu järjestelmä Alakeskukset toimivat itsenäisinä soluina vastaten sovelluskokonaisuudesta tai järjestelmän osatoiminnasta Vastuu voi olla myös yli laiterajojen Älykkäät kenttälaitteet toimivat itsenäisesti Yhteiset pelisäännöt BACnet standardissa määritellyt fyysiset mediat Ethernet, EIA-485, EIA-232, LonTalk Yleinen Ethernet-verkko? 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 28
Avoimuus tarjoaa mahdollisuuksia Avoin standardi sallii vaihtoehtoiset ratkaisut Ei ole olemassa yhtä oikeaa toteutustapaa Lähde: ABB 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 29
Standardinmukaisuus 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 30
Standardinmukaisuus BTL logo on merkki standardinmukaisuudesta BTL ei kuitenkaan ota riittävästi kantaa voimassaolevaan BACnet standardiin tai testausprosessin standardinmukaisuuteen BTL testauksia tekevät puolueettomat testauslaboratoriot BTL merkin käyttö on tiukasti ohjeistettu ja säännelty Dokumentaatio on saatavilla www.big-eu.org -sivustolla 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 31
Sertifiointi Standardinmukaisuus on kivijalka onnistuneelle yhteensopivuudelle BACnet sertifikaatilla osoitetaan laitteen täyttävän voimassa olevan BACnet standardin EN ISO 16484-5:2007 Sertifikaatti on myös vakuus asianmukaisesta testausprosessista EN ISO 16484-6 Lähde: ABB 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 32
Totuuden siemeniä 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 33
BACnet ei ratkaise kaikkea Ammattitaitoinen suunnittelu on lähtökohta onnistuneelle projektille Protokollamuuntimista on vain haittaa Gateway-tuotteet vaativat aina tuotekohtaista erityisosaamista Standardinmukaiset ja testatut laitteet pohjustavat yhteensopivuutta eivät takaa Vaadi valmistajalta selvitys yhteensopivuudesta Toimivat laitteet löytävät aina toisensa Referenssit osoittavat kokemuksesta 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 34
BACnet ei ratkaise kaikkea On olemassa BACnet laitteita ja BACnet laitteita BACnet eturyhmät (BACnet Interest Groups, BIG) tekevät työtä avoimen, toimivan ja standardimukaisen BACnet kommunikoinnin psta BIG-jäsenet ovat luotettavia BACnet toimijoita BACnet on helppokäyttöinen, mutta meille valmistajille painajainen toteuttaa 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 35
Tulevaisuus BACnet alustasta ja valmistajasta riippumattomana protokollana takaa avoimen vertailun 328 valmistajaa on rekistöröinyt BACnet vendor ID:n 5.11.2008 Jokaisella BACnet laitteella tulee olla luettava valmistajatunnus Tämä estää tehokkaasti villit viritelmät BACnet on voimakkaimmin kasvava protokolla tällä hetkellä BACnet laite on tulevaisuuden kanssa yhteensopiva 20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 36
20.11.2008 Teemu T Heikkilä / ABB 38