BACnet объект типа Device и Device ID (BACnet ID)

BACnet PICS: Protocol Implementation Conformance Statement

Свойства BACnet объектов в System Manager

Мастера настройки BACnet объектов в System Manager

7.01M

Category:

informatics

New automation technology

1. TwinCAT BACnet/IP Server

New Automation Technology
BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
1

2.

BACnet/IP
Введение в BACnet
Объекты BACnet и их свойства
Сервисы BACnet
Классы устройств BACnet
TwinCAT BACnet/IP Server
Конфигурирование TwinCAT BACnet/IP Server
- Конфигурирование устройства BACnet
- Конфигурирование BACnet Server
- Автолинковка
Сохранение энергонезависимых данных
Привязка переменных к I/O
Свойства BACnet объектов в System Manager
Сканирование других устройств BACnet
Уведомления (Notification)
Особенности применения
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
2

3.

BACnet/IP
Что такое BACnet?
BUILDING AUTOMATION and CONTROL netWORKS
BACnet - описание методов обмена данными между системами.
Понятие „система“ включает устройства на полевом уровне, уровне
автоматики и верхнем уровне.
Цель – сделать возможным создание открытых, совместимых систем
автоматизации для различных типов зданий.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
3

4. Передача данных согласно сетевой модели

BACnet/IP
Передача данных согласно сетевой модели
Среда передачи данных
Представление данных
– Сетевой (network) уровень
Сервисы
– Канальный (link) уровень
Объекты
– Физический (physical) уровень
BACnet application layer (APDU)
7
Прикладной
BACnet Network layer (NPDU)
3
Сетевой
Dial-up
PTP
2
Канальный
1
Физический
UDP/IP
ISO 8802-2
ETHERNET ARCNET
MS / TP
EIA-485
EIA-232
LonTalk
Сети BACnet с различными средами передачи могут быть соединены
друг с другом через соответствующие шлюзы
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
4

5. Топология BACnet

BACnet/IP
Топология BACnet
BACnet/IP
верхний
уровень
BACnet/IP
уровень
автоматики
Шлюз
BACnet/IP
MS/TP
Realtime Ethernet
BACnet/IP
KNX/EIB,
M-Bus, полевой
DALI,
уровень
LON,
EnOcean,
MP-Bus, …
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
5

6. Типы транзакций BACnet

BACnet/IP
Типы транзакций BACnet
BACnet обеспечивает стандартные транзакции, такие как:
- COS/COV: Change Of State / Change Of Value (по изменению
состояния/по изменению значения)
-
Обработка тревог/событий с поддержкой приоритетов
Исторические данные
Управление доступом к данным
Приоритеты команд
- Передача файлов
- Сохранение/восстановление программ
- Функционал календаря и расписания
BACnet независим от аппаратной части, операционной системы или
программной платформы
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
6

7. Чего BACnet не делает?

BACnet/IP
Чего BACnet не делает?
BACnet
• НЕ заменяет работу по планированию решения
• НЕ описывает точно требуемую функциональность и характеристики
• НЕ оценивает соответствие решений запланированным требованиям
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
7

8. BACnet не…

BACnet/IP
BACnet не…
Не система „Plug-And-Play“!
- Использование BACnet предполагает решить какую среду передачи данных
использовать, какие объекты и какие сервисы использовать.
BACnet не является точным описанием реализуемой системы.
BACnet не то же самое, что Автоматизация
Зданий!
- BACnet больше похож на витрину, на которой
демонстрируются база данных устройств и
предоставляемые сервисы.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
8

9. BACnet – это…

BACnet/IP
BACnet – это…
BACnet – это сокращение от
Building Automation and Control Network
BACnet – это зарегистрированная торговая марка от
ASHRAE
BACnet – это протокол передачи данных,
специфицированный для автоматизации зданий и сетей
управления
BACnet – открытый стандарт и не зависит от вендора
(поставщика оборудования)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
9

10. Организации BACnet

BACnet/IP
Организации BACnet
ASHRAE (American Society of Heating Refrigeration and
Air-Conditioning Engineering)
www.bacnet.org (SSPC 135 Website)
BACnet-L – technical E-Mail-distribution list
BACnet International
BTL (BACnet Testing Laboratory)
BIG-EU (The BACnet Interest Group Europe e. V.)
DAkkS (Deutsche Akkreditierungsstelle) BACnet testing
MBS GmbH – BACnet Test Framework (certification
basis) also a test labratory
WSPLab (Stuttgart) Test labratory
WSPCert (Stuttgart) Certification body
AMEV (Only in germany: Arbeitskreis Maschinen- und
Elektrotechnik staatlicher und kommunaler Verwaltungen)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
10

11. 12. Устройство BACnet

BACnet/IP
Устройство BACnet
“Устройство BACnet" можно описать набором объектов, характеризующих
функции, которые выполняет реальное устройство.
Устройство BACnet
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
12

13. Объекты BACnet

BACnet/IP
Объекты BACnet
Объекты
- Устройства и системы выглядят как “черные ящики”, состоящие из
определённого количества объектов
- BACnet объекты только определяют внешнее поведение устройств и
систем, но не их внутреннее функционирование
Свойства объектов
- Каждый объект имеет некоторое количество обязательных и опциональных
свойств
- Свойства могут читаться другими устройствами и системами, а некоторые
свойства могут быть записаны с других устройств
Сервисы
- Связь между BACnet устройствами и системами осуществляется с
использованием специальных сервисов
- В частности, сервисы могут использоваться для чтения свойств объектов
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
13

14. Объекты BACnet

BACnet/IP
Объекты BACnet
Объекты BACnet представляют информацию об устройстве при коммуникации
с ним
Объекты описывают устройство и его функции (датчики, исполнительные
устройства, контроллеры, календарь и т.д.)
Объекты данных
– Analog In / Out / Value
– Binary In / Out / Value
– Multistate In / Out / Value
– Objects for counter / pulse
Объекты обработки тревог
– Notification Class
– Event Enrollment
Разнообразные объекты
– Device Object
– Schedule and calendar objects
– Trendlog-Objects
– Loop Object (PID controller…)
– Program / File Objects
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
14

15. Объекты BACnet

BACnet/IP
Объекты BACnet
Базовые типы объектов
Объект
Analog Input
Analog Output
Analog Value
Binary Input
Binary Output
Binary Value
Calendar
Command
Пример использования
Данные датчика с аналоговым сигналом
Управление исполнительным устройством
Уставка или другой аналоговый параметр системы управления
Дискретный вход
Дискретный выход
Булевый параметр системы управления
Определяет список дат, таких как праздники или специальные события для реализации работы по расписанию.
Записывает множественные значения в несколько объектов нескольких устройств для выполнения
определённой цели, такой как переключение в дневной, ночной или аварийный режим.
Device
Содержит информацию о том, какие объекты или сервисы устройство поддерживает, а также другую
специфическую информацию, такую как производитель, версия firmware и т.д.
Event Enrollment Описывает событие, которое могло бы привести к ошибке (например, выход за уставку) или аварию, о которой
другое устройство должно знать. Может напрямую передаваться одному устройству или использовать объект
Notification Class для передачи нескольким устройствам.
File
Позволяет читать или записывать файлы данных, поддерживаемые устройством.
Group
Обеспечивает доступ к нескольким свойствам нескольких объектов для операции однократного чтения.
Loop
Обеспечивает стандартизованный доступ к “контрольной петле” (“control loop”)
Multi-state Input Представляет статус процесса с многоуровневым состоянием (включено, отключено, запуск, авария и т.п.)
Multi-state Output Представляет желаемое состояние процесса с многоуровневым состоянием
Notification Class Содержит список устройств, на которые должна быть послана информация объекта Event Enrollment
Program
Позволяет программе, находящейся в устройстве, быть остановленной, запущенной, загруженной, выгруженной
и предоставить информацию о её текущем состоянии.
Schedule
Определяет недельное расписание работы (выполняемое посредством записи специального списка объектов с
исключениями, например, праздниками). Может использовать объект Calendar.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
15

16. Объекты BACnet

BACnet/IP
Объекты BACnet
BACnet Analog Input Object – вход BACnet клиента. Таким образом клиент читает
значение Present Value объекта сервера. Может использоваться для передачи данных,
например, с аналоговых входов.
BACnet Analog Output Object – выход BACnet клиента. Таким образом из BACnet клиента
можно записать значение Present Value объекта сервера. Может использоваться,
например, для установки значений аналоговых выходов.
BACnet Analog Value Object – вход-выход BACnet клиента. Таким образом из BACnet
клиента можно считать/записать значение Present Value объекта сервера. Может
использоваться, например, для чтения/записи настроек.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
16

17. Свойства объектов

BACnet/IP
Свойства объектов
Параметры объекта называются свойствами
Свойства могут быть читаемыми или записываемыми (изменяемыми)
Для свойств определены типы данных
O – показывает, что свойство опциональное
O2: это свойство требуется, если объект
поддерживает отчётность COV
O3: эти свойства требуются, если объект
поддерживает внутреннюю отчётность
R – показывает, что свойство обязательно к
представлению и чтению через сервисы BACnet
R1: требуется, чтобы это свойство могло быть
записано, когда Out_Of_Service=TRUE
W – показывает, что свойство должно быть
представлено и доступно для чтения и записи
через сервисы BACnet
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
17

18. Свойства объектов

BACnet/IP
Свойства объектов
Отображение свойств объектов в TwinCAT System Manager
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
18

19. Свойства объектов

BACnet/IP
Свойства объектов
Базовые свойства
Для стандартных объектов определены обязательные и
опциональные свойства
Производители могут добавлять патентованные или
специфичные для себя свойства объекта на устройстве:
Пример:
обязательные
опциональные
Object_Name
Object_Type
Present_Value
Unit
High_Limit
Low_Limit
ROOM_TEMP
ANALOG INPUT
20.3
°C
30.0
15.0
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
19

20. Свойства объекта

BACnet/IP
Свойства объекта
Базовые свойства
Каждый объект имеет свойство ObjectIdentifier
- ObjectIdentifier состоит из типа объекта Object Type и номера Object
Instance
- Object Type: Binary input, Analog Output, Multistate value, Trend log и т.д.
- Object Instance может быть установлен между 0 и 4194302
- Object Instance должен быть уникальным в рамках одного устройства
Каждый объект имеет свойство ObjectName
- Значение представляется строку (минимум один символ)
- Это значение должно быть уникальным в рамках одного устройства
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
20

21. Свойства объекта

BACnet/IP
Свойства объекта
Приоритеты
В ситуациях, где имеется необходимость синхронизации
действий нескольких клиентов, потенциально записывающих
одно свойство, исполнитель может использовать механизм
приоритетов. В этом случае, запрос на запись свойства будет
сопровождаться командным приоритетом от 1 до 16, где 1 –
наиболее важный, 16 – наименее. Если командный приоритет
отсутствует в запросе, то по умолчанию, он считается равным
16. Если командный приоритет передаётся объекту, который не
поддерживает приоритеты, то тогда приоритет игнорируется.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
21

22. Свойства объекта

BACnet/IP
Свойства объекта
Change Of Value (COV)
В простейшем случае обмен данными происходит по периодическому запросу
(polling), но когда большое количество данных нужно передавать часто, то канал
связи может переполниться. В этом случае, один из путей решения проблемы –
передача данных только при изменении с момента последней передачи. Такой
способ называется Change Of Value (COV). В этом случае клиент подписывается
на необходимые данные от сервера и задаёт минимальное значение изменения,
при котором требуется уведомление.
Сервер не всегда может принять подписку, т.к. он может иметь ограничение на
их количество.
Клиент может периодически переподписываться на свойства, с целью
проверить, доступность значения, на тот случай, если значение не обновляется
в течение какого-то времени и это вызвано, например, неполадками в сети.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
22

23. BACnet объект типа Device и Device ID (BACnet ID)

BACnet/IP
BACnet объект типа Device и Device ID (BACnet ID)
Каждое устройство BACnet имеет объект Device
Object Instance объекта Device должен быть уникальным в сети BACnet
Объект Device описывает устройство BACnet
- Производитель и версия (Vendor ID, Name, Revision, Version)
- Время/Дата (Local_Time, Local_Date, DaylightSaving, UTC_Offset)
- Список объектов устройства
- Список поддерживаемых сервисов и типов объектов
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
23

24. BACnet объект типа Device и Device ID (BACnet ID)

BACnet/IP
BACnet объект типа Device и Device ID (BACnet ID)
Значение Object Instance свойства ObjectIdentifier в объекте Device
соответствует Device ID (BACnet ID)
Device ID – адрес для прикладного сетевого уровня BACnet
- Сетевые адреса сортируются специальной службой (Who-Is / I-Am)
Каждый объект BACnet является уникальным в сети, если его адресовать на
основе Device ID или ObjectIdentifier
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
24

25. 26. Сервисы BACnet

BACnet/IP
Сервисы BACnet
BACnet на данный момент включает 38 сервисов на прикладном уровне,
которые подразделяются на 6 категорий:
- Object Access (доступ к объектам)
- Device Management (управление устройствами)
- Alarm and Event (тревоги и события)
- File Transfer (передача файлов)
- Network security
- Virtual Terminal (виртуальный терминал)
Сервис – это механизм, используемый в системе автоматизации зданий для
доступа к свойствам или запроса действий от BACnet объекта.
- Сервисы – это способ получения информации одним BACnet устройством
от другого
- Сервисы – это команды устройству на выполнение определённых действий
(через его объекты и свойства) или передача событий другим объектам
- Единственный обязательный сервис, который должен поддерживаться
всеми устройствами, сервис чтения свойств
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
26

27. Сервисы BACnet

BACnet/IP
Сервисы BACnet
Устройство BACnet может вызывать сервис или реагировать на запрос сервиса:
-
Client:
Запрашивает выполнение сервисов
(Service user)
-
Server:
Предоставляет сервисы
(Service provider)
Вызов
сервиса
C
S
Выполнение
сервиса
ПЛК, например, может выполнять роль
-
клиента для различных полевых устройств системы автоматизации,
сервера для других ПЛК или для верхнего уровня системы автоматизации, которые
запрашивают данные или оповещения о событиях/тревогах
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
27

28. Сервисы BACnet

BACnet/IP
Сервисы BACnet
Пример работы сервиса на примере COV (Change Of Value)
1. Клиент подписывается на получение значения переменной от сервера
2. Сервер посылает подтверждение и значение
3. Сервер посылает значение при его изменении
COV Client
4. Клиент обновляет или отменяет подписку
1
1
4
1
4
4
3
2
2
3
3
COV Server
COV Client
2
COV Server
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
28

29. 30. BACnet PICS: Protocol Implementation Conformance Statement

BACnet/IP
BACnet PICS: Protocol Implementation Conformance Statement
Так как не все устройства должны быть одного уровня функциональности,
BACnet определяет классы соответствия, которые разделяют на категории
способности и функциональность устройств
Все устройства определённого класса соответствия будут иметь минимальный
набор определённых характеристик (в форме объектов и сервисов)
- Остальные характеристики могут быть опциональными
BACnet определяет, что эта информация делается публичной в PICS (protocol
implementation conformance statement)
- По существу, список характеристик, которые устройство поддерживает
PICS перечисляет какие объекты присутствуют в устройстве, какие сервисы
устройство должно инициировать (запросы или команды), какие сервисы оно
должно выполнять по запросу (ответы или действия)
- PICS также предоставляет класс соответствия устройства
- Сравнением класса устройства с требованиями проекта или классом
устройств от других производителей, может быть определено, насколько
данный продукт хорошо подходит для решения конкретной задачи
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
30

31. BACnet PICS: Protocol Implementation Conformance Statement

BACnet/IP
BACnet PICS: Protocol Implementation Conformance Statement
Полный документ TwinCAT BACnet PICS
можно скачать с сайта BIG-EU:
-
http://www.bigeu.org/catalog/beckhoff/Beckhoff_BACn
etIP_PICSen_Ver1.6.pdf
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
31

32. 33. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
33

34. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Множество строителей и инвесторов хотят использовать BACnet
Многие компании предлагают продукцию с поддержкой BACnet
Поддерживая BACnet, Beckhoff может предлагать конкурентные решения в
области автоматизации зданий
BACnet подразумевает совместимость продукции от разных производителей
- Надёжность и независимость для инвесторов
Ethernet в качестве основы
- Каждый ПК-совместимый контроллер Beckhoff имеет, как минимум, один
Ethernet-порт
BACnet – „de facto“ сеть для систем автоматизации зданий
Недостатки
- Большой объём передаваемых данных
- Избыточная функциональность
- Много работы по конфигурированию
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
34

35. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
TwinCAT BACnet/IP Server доступен как программное расширение (supplement)
- Поддерживается на Windows CE и WES/7
- Поддерживается почти на всех Beckhoff Industrial PCs и Embedded PCs
- Все сервисы для класса BBC (BACnet Building Controller) поддерживаются:
o сommon data sharing (DS)
o alarm and event processing (AE)
o time-tabling (SCHED)
o trend recording (T)
o device and network management (DM)
Полностью интегрирован в TwinCAT System Manager
Автоматическая конфигурация объектов BACnet
Сканирование сети и поиск других BACnet устройств
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
35

36. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
36

37. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Комнатная автоматизация
Этажный
контроллер
HVAC
Контроллер здания
Система управления зданием
IPC C5210 для 19” стойки
IPC C6925 для
шкафа
Embedded PC
CX5010
Embedded PC
CX8091
Embedded PC
CX9001
Embedded PC
CX9010
PLC
Комнатный
контроллер BC9191
IPC C6930 для
шкафа
Embedded PC
CX5020
Embedded PC
CX9020
Embedded PC
CX2020
ARM-based
Embedded
PCs
Промышленные
ПК
X86-based
Embedded
PCs
BACnet Rev 12. Certificate
(EN ISO/IEC 17025)
и Listing (BTL Product Listing)
Только Rev 6, не рекомендуется
для новых проектов
BC9100
BACnet не
поддерживается
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
37

38. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Заказные номера для сертифицированных платформ:
CX8091:
В образ ОС включена поддержка BACnet
Контроллеры CX с Windows CE:
Опция BACnet CX1800-1052
CX5010/20 c WES:
Программное расширение TS8020 TwinCAT BACnet/IP
Заказные номера для несертифицированных платформ :
IPC / CP с WES или Win7:
Программное расширение TS8020 TwinCAT BACnet/IP
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
38

39. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Максимальное количество BACnet объектов, поддерживаемых
одним контроллером *
3000
CX5020
2000
CX5010
750
CX9020
250
CX8091
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
* Приведённые значения основаны на опыте реализованных проектов. Реальное количество BACnet объектов очень сильно зависит от
конкретной реализации. Диаграмма позволяет наглядно оценить разницу в производительности контроллеров с точки зрения реализации
BACnet.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
39

40. TwinCAT BACnet/IP Server

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP Server
Наши устройства говорят на „чистом“ BACnet!
Beckhoff имеет низкий Vendor-ID – мы в первых рядах тех, кто реализует
поддержку BACnet!
Благодаря производительной аппаратной части, использование контроллеров
Beckhoff экономит деньги!
Конкуренты нуждаются в большем количестве контроллеров (например, 2-3
на этаж) в то время, как Beckhoff может справиться одним контроллером.
Используя коплеры, Beckhoff может расширять сеть без использования
дополнительных дорогостоящих контроллеров.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
40

41. Установка TS8020 TwinCAT BACnet/IP

BACnet/IP
Установка TS8020 TwinCAT BACnet/IP
Когда на ПК разработчика устанавливается TwinCAT, должна быть выбрана
опция BACnet/IP
Вместе с установкой TwinCAT также в папку библиотек копируются BACnetбиблиотеки:
- TcBACnet предназначена для контроллеров с BACnet Rev 6.
- TcBACnetRev12 предназначена для контроллеров с BACnet Rev 12.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
41

42. TwinCAT BACnet/IP library

BACnet/IP
TwinCAT BACnet/IP library
Библиотеки имеют функциональные блоки для коммуникации по BACnet из
ПЛК-программы
- Функциональные блоки имеются и для BACnet сервера и для BACnet
клиента
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
42

43. 44. Конфигурирование устройства BACnet

BACnet/IP
Конфигурирование устройства BACnet
Конфигурирование BACnet сервера
- В System Manager добавляется BACnet Ethernet Device в качестве нового I/O
Device
- Выбирается Ethernet интерфейс, который используется для BACnet/IP
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
44

45. Конфигурирование устройства BACnet

BACnet/IP
Конфигурирование устройства BACnet
Настройки устройства BACnet:
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
45

46. Конфигурирование устройства BACnet

BACnet/IP
Конфигурирование устройства BACnet
Когда проткол BACnet/IP заказывается в качестве опции контроллера с Windows
CE, соответствующий Ethernet-порт контроллера получает лицензию
непосредственно на заводе
При заказе программного расширения TS8020 BACnet/IP лицензионный ключ
вводится через System Manager
- Ключ должен быть установлен именно для того Ethernet-порта, который будет
использоваться для связи по BACnet (например, у CX5010 два Ethernet порта)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
46

47. Конфигурирование устройства BACnet

BACnet/IP
Конфигурирование устройства BACnet
Когда устройство BACnet добавлено в конфигурацию, автоматически
генерируется Additional Task для BACnet
Не смотря на то, что связь BACnet ациклична, Additional Task используется для
обработки коммуникации
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
47

48. 49. Конфигурирование BACnet Server

BACnet/IP
Конфигурирование BACnet Server
Вставляется модуль BACnet в устройство BACnet
- BACnet Server: Сервер BACnet объектов
- BACnet Client: Удалённые устройства, являющиеся серверами BACnet,
которые имеют объекты доступные другим BACnet устройствам (BACnet
серверы могут сканироваться по сети)
- Notification Sink: Для получения сообщений Event Notifications
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
49

50. Конфигурирование BACnet Server

BACnet/IP
Конфигурирование BACnet Server
Вкладка Settings для BACnet сервера:
- Идентификация:
- BACnet ID сервера должен быть уникальным в BACnet сети (тот же самый,
что и для объекта BACnet Device)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
50

51. 52. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка:
- Автолинковка EtherCAT/KBus создаёт и линкует объекты BACnet для
выбранных модулей ввода-вывода автоматически
- Автолинковка PLC создаёт BACnet объекты автоматически в соответствии
со списком переменных ПЛК (переменных, определённых как BACnet
объекты)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
52

53. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка EtherCAT / Kbus
- Выбирается устройство ввода-вывода (I/O Device), образ процесса которого
должен быть слинкован с BACnet и нажимается кнопка “Map”
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
53

54. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка EtherCAT / Kbus
- Свойства линковки могут быть выбраны в диалоговом окне Settings
- Автоматически создаются BACnet объекты. Их тип зависит от типа модуля
ввода-вывода
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
54

55. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка EtherCAT / Kbus
- Все каналы ввода-вывода автоматически прилинкованы к BACnet объектам
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
55

56. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка EtherCAT / Kbus
- После линковки необходимо нажать „Reload Devices“ и активировать режим
Free Run для тестирования линковки BACnet объектов
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
56

57. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка EtherCAT / Kbus
- При тестировании должны быть одинаковые значения и для BACnet объекта
(на картинке Term 3 (KL2408)_Chn1) и для прилинкованного к нему канала
ввода-вывода I/O Terminal (Term 3 (KL2408) channel1)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
57

58. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка ПЛК-программы
- Объекты BACnet могут создаваться через объявления переменных ПЛКпрограммы
- В ПЛК-проект нужно будет добавить библиотеку TcBACnetRev12.lib
- Эта библиотека включает функциональные блоки, использующиеся для
коммуникации и диагностики BACnet (как сервер, так и клиент)
- Ниже показано соответствие между BACnet объектами в ПЛК-программе и
System Manager
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
58

59. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка ПЛК-программы
В TwinCAT PLC вызывается экземпляр FB_BACnet_Adapter. Этот
функциональный блок используется для диагностики сети BACnet и состояния
сетевого адаптера.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
59

60. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка ПЛК-программы
- Экземпляр FB_BACnet_Device вызывается для реализации сервера
- Экземпляр FB_BACnet_RemoteDevice вызывается для реализации клиента
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
60

61. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка ПЛК-программы
Например, для публикации наружной температуры в виде объекта типа „BACnet
Analog Input“ вызывается экземпляр FB_BACnet_AnalogInput
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
61

62. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка ПЛК-программы
- Сохраняется и компилируется ПЛК-проект
- Открывается System Manager
- ПЛК-проект добавляется в конфигурацию и создаются BACnet Device и
BACnet Server Module
- В разделе PLC Automapping выбирается нужная ПЛК-задача и нажимается
кнопка „Map“
- После линковки BACnet-объекты создаются в соответствии с ПЛК-проектом
в узле BACnet Server
В этом примере „RawIoAnalogSignedValue“ может быть привязан к каналу
модуля аналоговых входов
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
62

63. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка ПЛК-программы
Конфигурация активируется и ПЛК-программа запускается на выполнение
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
63

64. Автолинковка (automapping)

BACnet/IP
Автолинковка (automapping)
Автолинковка ПЛК-программы
- Комментарии для переменной в ПЛК-программе позволяют автоматически
создавать конфигурацию BACnet-объектов вне ПЛК-программы
- Таким образом, BACnet-объекты могут быть созданы, переменные ПЛК
привязаны к свойствам BACnet-объектов и свойства проинициализированы
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
64

65. 66. Сохранение энергонезависимых данных

BACnet/IP
Сохранение энергонезависимых данных
Для каждого BACnet-объекта имеются вкладки Settings и Online для просмотра
и изменения настроек и значений
- Значения Online инициализируются при запуске значениями из вкладки
Settings
- Если значения Online изменились после запуска, они всё равно будут
перезаписаны значениями из вкладки Settings при следующем перезапуске
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
66

67. Сохранение энергонезависимых данных

BACnet/IP
Сохранение энергонезависимых данных
Если отметить опцию „Persist Server Online Data“ значения Online могут быть
сохранены в файл
- Создаётся файл BACnetOnline_XXX.wbp в папке Boot
- Сохранение производится циклически с фиксированным интервалом (только
если были изменения в значениях)
- Сохранение можно производить при выключении контроллера (Use UPS)
Сохранение энергонезависимых данных можно активировать:
- Через команду ADS (и System Manager)
- Через свойство BACnet PersistentData
Сохранение Online-данных активно только в режиме Run
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
67

68. Сохранение энергонезависимых данных

BACnet/IP
Сохранение энергонезависимых данных
Изменения, которые могут быть сохранены в энергонезависимой памяти:
- Запись BACnet свойства через команду WriteProperty
- Модификация списка BACnet объектов (AddListElement, RemoveListElement)
- Когда динамические объекты создаются/удаляются (CreateObject,
DeleteObject)
- Изменение BACnet свойства через внутреннюю машину состояния объекта
(ElapsedActiveTime, LogBuffer)
- Изменение Broadcast Distribution Table (BDT) когда активирован BACnet
Broadcast Management Device (BBMD)
Изменения, которые не будут сохранены в энергонезависимой памяти:
- ActiveCOVSubscriptions не сохраняются
- BACnet свойства, которые инициализированы через другие BACnet
свойства или внутренние системные настройки (LocalDate, LocalTime,
StatusFlags, EventState, DeviceAddressBinding, ObjectList, ModificationDate,
SystemStatus, PersitentData, ActivePriority)
- DaylightSavingsStatus и UtcOffset, когда управление времени
осуществляется через настройку "Use operating system settings„
(использовать настройки операционной системы)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
68

69. Сохранение энергонезависимых данных

BACnet/IP
Сохранение энергонезависимых данных
Подробности обработки Online данных BACnet
Загрузка/чтение Online данных BACnet:
- Если файл BACnetOnline_XXXXXXXX.wbp доступен, то данные загружаются
из него
- После удачной загрузки файл переименовывается из *.wbp в *.wb~
- Если файл BACnetOnline_XXXXXXXX.wbp не доступен, то данные
загружаются из файла BACnetOnline_XXXXXXXX.wb~
Запись Online данных BACnet:
- Переименование BACnetOnline_XXXXXXXX.wbp в
BACnetOnline_XXXXXXXX.wb~
- Запись изменённых данных свойств и объектов в файл
BACnetOnline_XXXXXXXX.wbp.tmp
- После удачной записи переименование BACnetOnline_XXXXXXXX.wbp.tmp
обратно в BACnetOnline_XXXXXXXX.wbp
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
69

70. Сохранение энергонезависимых данных

BACnet/IP
Сохранение энергонезависимых данных
Если энергонезависимые данные сохраняются во Flash память
- Ограничьте количество циклов записи
- Установите интервал сохранения исходя из рациональных соображений
(например, 30 min => 17500 циклов записи в год)
- Запретите опциональные свойства, которые часто меняются (например,
Elapsed ActiveTime, ChangeOfStateCount, …)
Уделите внимание размеру сохраняемого файла данных:
- TrendLog с 1000 записей = 56 кБайт
Online данные BACnet привязаны через ID к файлу .tsm
- Данные будут загружены только в том случае, если на контроллере
корректный проект
Целостность файла Online данных BACnet проверяется по контрольной сумме
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
70

71. 72. Привязка переменных к I/O: Input

BACnet/IP
Привязка переменных к I/O: Input
Для получения актуальных значений BACnet объектов и входных/выходных
каналов в ПЛК-программе, необходимо правильно осуществлять привязку
Например, привязка дискретного входа должна производиться, как показано
ниже
- ПЛК-переменная MAIN.StatusLicht получает актуальное значение BACnetобъекта BI из свойства Present Value, но это не значение дискретного входа
Важно! Если необходимо получить значение дискретного входа, необходимо
свойство RawIoBinaryBoolValue привязать к дискретному входу на модуле
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
72

73. Привязка переменных к I/O: Output

BACnet/IP
Привязка переменных к I/O: Output
Привязка выходных переменных
- PresentValue - текущее значение BACnet-объекта Analog Output (может
быть использовано как обратная связь от выхода)
- PresentValue_Priority12 (= выходной ПЛК-переменной PropVentil) является
выходной командой для BACnet-объекта Analog Output
- RawAnalogSignedValue привязано к выходному каналу модуля (и имеет в
качестве выходного значения наивысший приоритет)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
73

74. 75. Свойства BACnet объектов в System Manager

BACnet/IP
Свойства BACnet объектов в System Manager
Каждый BACnet объект имеет свойства, которые могут быть
сконфигурированы и просмотрены в System Manager (или через BACnet)
- Во вкладке Settings параметры могут быть изменены offline
- Во вкладке Online можно просматривать и изменять значения online
Детальную информации о типах BACnet объектов и их свойствах можно
получить в стандартах BACnet
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
75

76.

BACnet/IP
Свойства BACnet объектов в System Manager
Некоторые из свойств можно изменить через вкладки Settings или Online
- Свойства, которые можно изменить:
Изменять свойства можно по разному: текстовым вводом, по правой кнопке
мышки или двойному щелчку для открытия мастера настройки/изменения
- Текстовый
ввод:
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
76

77.

BACnet/IP
Свойства BACnet объектов в System Manager
- Правая кнопка мыши (контекстное меню) и вставка элемента:
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
77

78.

BACnet/IP
Свойства BACnet объектов в System Manager
- Двойной щелчок на свойстве для открытия мастера:
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
78

79. Мастера настройки BACnet объектов в System Manager

80.

BACnet/IP
Мастера настройки BACnet объектов в System Manager
Scheduler Object: двойное нажатие на значение свойства EffectivePeriod
startDate и выбор даты через выскакивающее меню
Двойное нажатие на значение свойства WeeklyScheduler и
конфигурирование расписания в соответствии с задачей
Время
Время
включения отключения
Функция может быть поменяна
щелчком мыши
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
80

81.

BACnet/IP
Мастера настройки BACnet объектов в System Manager
Calendar Object: двойное нажатие на значение свойства Datelist и выбор
файла .ics для импорта записей календаря
- .ics – универсальный формат календаря, используемый несколькими email клиентами и приложениями-календарями
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
81

82. 83. Сканирование других устройств BACnet

BACnet/IP
Сканирование других устройств BACnet
Сервера BACnet, подключенные к сети, можно сканировать из System Manager
- Сканирование запускается по нажатию правой кнопки мыши на устройстве
BACnet device и выбору „Scan devices“
- После сканирования сети, найденные устройства BACnet (сервера) могут
быть выбраны и импортированы в конфигурацию
- Все объекты BACnet устройства автоматически импортируются и могут
быть затем прилинкованы к PLC-проекту
Локальный сервер BACnet
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
83

84. 85. Уведомление (Notification)

BACnet/IP
Уведомление (Notification)
Объекты с внутренней отчётностью могут иметь следующие состояния:
- Нормальное состояние (Normal)
- Системная ошибка (Fault)
- Ненормальное состояние (Offnormal)
Системная ошибка присутствует, когда достоверность (Reliability) объекта не
NO_FAULT_DETECTED
Ненормальное состояние присутствует:
- BinaryInput: когда PresentValue такое же, как и AlarmValue
- AnalogInput: когда превышено Time_Delay или PresentValue ниже
Low_Limit или выше High_Limit
Можно сконфигурировать таким образом, чтобы изменение между различными состояниями приводило к посылке уведомлений
Normal
- EventNotifications : To-Normal, To-OffNormal, To-Fault)
Off
Normal
Beckhoff Building Automation
Fault
30.01.2024
85

86.

BACnet/IP
Уведомление (Notification)
Event_Enable: Разрешение уведомлений для
- To-Normal, To-OffNormal, To-Fault
Limit_Enable: Разрешение контроля Low_Limit или High_Limit
Deadband: Зона нечувствительности при контроле пределов
Time_Delay: Задержка на срабатывание уведомления
Notification_Class: Класс в котором определены получатели уведомления
Notify_Type: Тип уведомления (Alarm, Event )
Acked_Transitions: Подтверждение активных аварий
„Внутренние“ свойства в зависимости от объекта:
- AlarmValue, FaultValue, AlarmValues, FaultValues
EventState: Состояние объекта:
- Low_Limit, State_Normal, High_Limit, …
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
86

87. Объект NotificationClass

BACnet/IP
Объект NotificationClass
Содержит информацию по посылаемым уведомлениям
- Приоритет
- Требуемые подтверждения (AckRequired: to_offnormal, to_fault, to_normal)
- Список получателей
o Адрес получателя
Устройство BACnet ( Device-ID)
Тип адреса (Multicast-, Unicast-, Broadcast)
o Время действия (дни недели, время)
o Идентификатор процесса объекта
o Подтверждение уведомлений (подтверждённые или
неподтверждённые)
Свойство Notification_Class == Object_Identifier–Номер экземпляра
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
87

88. Уведомление – Пример конфигурации

BACnet/IP
Уведомление – Пример конфигурации
Device 42
NC:5
Process
3
Recipients =
{Device 42, 3;
Device 55, 200}
Device 55 (GLT)
Process
10
AI
NotificationClass=5
Process
200
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
88

89.

BACnet/IP
Уведомление – Пример конфигурации
Для посылки уведомлений Low_limit и High_limit, нужно их активировать в
объекте BACnet: LimitEnable
Верхний и нижний пределы устанавливаются в соответствии с задачей
Устанавливаются типы уведомления: ack_notification, notify_event or alarm (в
данном случае - alarm)
Устанавливается
адрес Notification Сlass
для указания на правильный
объект Notification Сlass
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
89

90.

BACnet/IP
Уведомление – Пример конфигурации
Создаётся новый объект Notification Class
Объект Notification Class конфигурируется согласно задаче
- Устанавливаются приоритеты, Object Instance (должен быть таким же, как
значение NotificationClass,установленного для объекта аналогового входа
на предыдущем слайде)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
90

91.

BACnet/IP
Уведомление – Пример конфигурации
Объект Notification Class конфигурируется согласно задаче
- Добавляются все получатели (устройство или адрес) и устанавливаются
времена действий для использования объекта
- Устанавливается идентификатор процесса получателя
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
91

92.

93.

BACnet/IP
Уведомление – Пример конфигурации
Для тестирования функционала уведомления, например, с другим
устройством TwinCAT BACnet
- Конфигурируется новый BACnet сервер и добавляется новый модуль
Notification Sink
Устанавливается правильный ID процесса для модуля уведомления (этот ID
должен быть тем же, что и
установленный на устройстве,
посылающем уведомления,
2 слайда перед этим)
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
93

94.

BACnet/IP
Уведомление – Пример конфигурации
Для тестирования функционала уведомления, например, с другим устройством
TwinCAT BACnet, настройки активируются и эмулируется ошибка (например,
датчика температуры нагрева…)
Уведомление High_Limit AI
Device 42
Notification
sink
Process ID 3
AI
NotificationClass=5
NC:5
Recipients =
{Device 42, 3;}
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
94

95.

96.

BACnet/IP
Особенности применения: BACnet MS/TP
- Минимальный контроллер CX9020.
- Минимальный уровень TwinCAT 2.1 build 2259 и TwinCAT 3
Build 4022.x. Использование этих сборок/образов
автоматически устраняет сертификат BACnet на контроллере.
На данный момент нет TwinCAT версии для работы с EL6861,
которая сертифицирована.
- Количество подключаемый устройств 32 (до 64 устройств с
низким потреблением).
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
96

97.

BACnet/IP
Особенности применения: BACnet MS/TP
Дополнительный вариант связи с устройствами через BACnet MS/TP реализуется
через шлюзы сторонних производителей.
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
97

98.

BACnet/IP
Особенности применения: проверка связи с устройством
Для того, чтобы из System Manager убедиться в наличии связи с устройством по
сети BACnet необходимо выбрать устройство и во вкладке Settings в разделе
Device Diagnosis посмотреть значение Status. В случае наличия связи будет
написано “Online”:
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
98

99.

BACnet/IP
Особенности применения: групповая настройка
Для того, чтобы не настраивать для каждого устройства параметры и
отображаемые в образе ввода-вывода свойства каждого объекта по отдельности,
имеется возможность групповой настройки:
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
99

100.

BACnet/IP
Особенности применения: упрощённый вариант
Имеется альтернативный подход реализации связи контроллера Beckhoff через
BACnet без использования специализированных функциональных блоков,
описывающих BACnet объекты: для данных, которые должны быть доступны через
BACnet, в ПЛК-программе создаются внешние переменные и привязываются к
свойствам BACnet-объектов в System Manager:
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
100

101. Дополнительные информационные ресурсы

BACnet/IP
Дополнительные информационные ресурсы
Больше информации на сайте Beckhoff:
TwinCAT BACnet/IP
Certified Embedded controllers with BACnet
TwinCAT PICS
Ещё информация:
http://www.big-eu.org/eng/
http://www.bacnet.org/
http://www.bacnetassociation.org/
Beckhoff Building Automation
30.01.2024
101

English Русский Rules