Descripción de BACnet

Siemens Building Technologies
Descripción de BACnet
Descripción de BACnet
Sede central
Delegaciones
Siemens, S.A.
Madrid, Barcelona, Bilbao,
Building Technologies
Valencia/Palma de Mallorca, Sevilla,
Ronda de Europa, 5
Santiago de Compostela, Gijón,
28760 Tres Cantos
Valladolid, Zaragoza, Toledo,
Mérida y Las Palmas
Tel.
91 514 80 00
Fax
91 514 07 01
www.siemens.es/buildingtechnologies
SBT 3415 02 0206
Aplicación
• BACnet esta hecho a la medida de las necesidades específicas de la automatización y
gestión de edificios
• BACnet es consistente y es ideal para las
funciones de automatización y gestión, así
como para equipos de campo especiales
• BACnet soporta sistemas complejos y hetero géneos de automatización, control y gestión
de edificios vía, por ejemplo:
-interconexión de controladores BACnet de
varios proveedores,
-interconexión de distintos tipos de instalación (planta eléctrica, seguridad física y
sistemas de seguridad, refrigeración, equipos de transporte, etc.,
-integración de sistemas de control y gestión
de todo el edificio (sistemas autónomos) en
un sistema de gestión de nivel superior
• BACnet es versátil respecto a la elección de
medios de comunicación físicos; soporta
RS-232, Ethernet y LonTalk entre otros, y es
compatible con internet
• BACnet ya disfruta de la aceptación del
mercado a nivel mundial (EN ISO)
Objetos
• BACnet está orientado a objetos
• Todos los elementos de sistema principales
de información y datos están representados
mediante 23 objetos claramente definidos
• Cada objeto contiene un identificador y
varias propiedades
• BACnet proporciona tipos de objeto para:
- describir propiedades de equipo
- valores de proceso
- conmutación y programación horarias
- órdenes
- manejo flexible de alarmas y encaminamiento de alarmas controlado en el tiempo
- registro de datos históricos y cálculo de
valores mínimos, de valores máximos y
promedios
- manejo de controladores, programas,
conjuntos de datos y grupos de objetos
- requerimientos especiales en el campo de
la seguridad física y los sistemas de seguri dad (protección contra incendios)
- mapeado de dispositivos KNX - EIS (EIBA
Interworking Standards)
• Los servicios describen los métodos para
acceder a la información de los objetos de
comunicación
Servicios
• Un servicio BACnet gestiona la transmisión de datos o instrucciones en la red
BACnet
• Los servicios BACnet se organizan basándose en el principio cliente / servidor
• Hay sofisticados servicios de aplicación para:
- gestión de eventos y alarmas
- acceso a datos de objetos
- acceso a ficheros, p. ej. para descarga de programas
- gestión de equipos para monitorización del sistema
Conformidad
• BACnet Define múltiples instrumentos para la evaluación de interoperabilidad
PICS
(Protocol Implementation Conformance Statement)
Descripción detallada de las propiedades del equipo implementado
BIBBs (BACnet Interoperability Building Blocks)
Recopilación de servicios BACnet. Distintos en función del servidor y
del cliente
Perfil del equipo
Para clasificación de equipos BACnet
B-OWS (Estación de trabajo del operador)
B-BC (Controlador de edificio: controlador libremente programable con todos
los BIBBs)
B-AAC (Controlador de aplicación avanzada): controlador libremente programable
con todos los BIBBs importantes
B-ASC (Controlador específico de la aplicación: equipo de automatización de
programación fija que puede parametrizarse)
B-SA (Actuador inteligente: actuador con comunicación)
B-SS (Sonda inteligente: sonda con comunicación)
• Un equipo cumple con un perfil de equipo si satisface todos los BIBBs necesarios
para ese perfil
• Para evaluar la interoperabilidad, los BIBBs y sus PICS deben considerarse juntos,
ya que los equipos a menudo soportan más BIBBs de los que requieren los
perfiles de equipo.
Certificación
• La certificación de productos BACnet setiene a nivel mundial desde 2004
• ASHRAE SSPC135 desarrolla EN ISO 16484-6 as ANSI / ASHRAE135.1 para el
test de conformidad BACnet
• El B.I.G.-EU (Grupo de Acción BACnet Europeo) está trabajando con la BMA
(Asociación de Fabricantes BACnet) para establecer un sistema de certifica ción global para los productos BACnet
• Los test los realizarán institutos reconocidos, siguiendo reglas estandarizadas
tipo BTL (Laboratorios de Pruebas BACnet)
• Las pruebas de conformidad comprobarán si los equipos cumplen genuina mente con las propiedades indicadas en cumplimiento con BACnet
• El certificado se concederá si el resultado es positivo (se realizará una lista en
E.E.U.U.). El proveedor podrá entonces adjuntar el logo BTL al equipo certificado
Organización del usuario
• El B.I.G.-EU se fundó en 1998 y, actualmente, tiene 43 miembros
• El B.I.G.-EU promociona BACnet en Europa, soporta a ingenieros de diseño y
usuarios finales, representa los intereses europeos en la comunidad interna
cional de usuarios BACnet, y participa activamente en marketing, tecnología y
formación
• Hay otros grupos de acción en Norteamérica, Australia y en Oriente Medio.
La ABOK, Asociación Rusa de Ingenieros, está formando otro BIG
• El B.I.G.-EU puede encontrarse en Internet, en la siguiente dirección:
www.big-eu.org, www.bacnet.de
Nuestros principios
• Los estándares internacionales de comunicación para la automatización y
control de edificios promueven la integración a un precio favorable de todo
tipo de instalaciones, facilitando así los sistemas abiertos
• Nosotros promovemos estándares de comunicación para la ingeniería de
sistemas de edificios en todos los comités principales
• Nuestras soluciones de sistema se basan en tecnologías estándar
• Hay varias tecnologías disponibles, y nosotros usamos cada una de ellas de
modo óptimo
• Soportamos todos los estándares de instalación de servicios de edificios a
través de la integración óptima, y formamos a nuestros socios de mercado en
estas tecnologías
TCP/IP
Nivel de
Gestión
Nivel de
Automatización
Nivel de
Campo
• Integramos todos los tipos de instalación en
el edificio - más de 3.000 veces al año
Nuestros estándares de bus seleccionados
• BACnet como protocolo estándar global para
la automatización y control de edificios
según EN ISO 16484-5
• LONMARK como base para la automatización
compleja e interoperativa de ambientes y
equipos de campo especiales
• KNX como base para los sistemas de automatización y control de edificios fáciles de
instalar, especialmente en conexión con
ingeniería de sistemas de edificios
Estándares de Comunicación
para Edificios
Funciones de gestión
• Siemens Building Technologies promueve el
uso de BACnet como protocolo preferido
para la automatización y control de edificios
y para la seguridad.
• Nuestro DESIGO™ INSIGHT usa BACnet en
Ethernet/IP o LonTalk para la comunicación
directa con los controladores y OPC para la
integración de drivers de otros subsistemas
técnicos
• Nuestro sistema de automatización para
sistemas de seguridad MM8000 usa OPC y
BACnet en Ethernet/IP o LonTalk
Funciones de automatización
• DESIGO™ PX usa BACnet con LonTalk o
Ethernet/IP
• SICLIMAT-X® usa TCP/IP y PROFIBUS para
aplicaciones industriales
Automatización de ambientes
• DESIGO™ RX, el sistema de automatización
de ambiente para HVAC, iluminación y
persianas, usa LONMARK y EIB / KNX
• SICLIMAT-X® usa PROFIBUS DP / EIB / KNX
Mejora específica para la seguridad física
y la seguridad general
Para cumplir con la normativa aceptada, los
sistemas de seguridad física y seguridad contra
robo usan redes redundantes. Para permitir el
uso extendido de BACnet en esos sistemas, el
protocolo necesita ampliarse con un protocolo
de transporte compatible con BACnet (SafeDnet) que cumpla con la normativa. Debe cumplir
con los requisitos del sistema de detección de
fuego.
Building Technologies
Definiciones de Comunicación
Member of BACnet
Interest Group Europe
e.V.
Organizaciones de estándares
• ISO: Organización Internacional de Estandarización
• ISO/TC205: Diseño de Entorno de Edificio; Automatización y Con trol de Edificios
• CEN y CENELEC (CLC): Organizaciones Europeas de Estandarización
• CEN/TC72: Sistemas de detección y alarma de fuego, y sistema de
alarma CLC/TC79
• CEN/TC247: Automatización de Edificios, Control y Gestión de
Edificios CLC/TC205: Sistema Electrónico de Casas y Edificios
(HBES)
BACnet is a registered trademark of ASHRAE.
ASHRAE does not endorse, approve or test
products for compliance with ASHRAE standards.
Compliance of listed products to requirements of
ASHRAE Standard 135 is the responsibility of the
BACnet Manufacturers Association (BMA).
BTL is a registered trademark of the BMA.
/IP
Member of OPC Foundation
Member of L0N Nutzer Organisation e.V.
Member of Konnex Association
Consorcios y grupos de acción
• BACnet, como parte del estándar internacional EN ISO 16484-5 es el protocolo
usado por los sistemas de automatización y control de edificios
• El grupo de acción BACnet de Europa (B.I.G.-EU) promueve BACnet en Europa,
y soporta a ingenieros de diseño y usuarios finales
• ASHRAE BACnet STANDARDS COMMITTEE SSPC-135 continúa desarrollando y
manteniendo el protocolo BACnet para ISO y CEN
• La asociación de fabricantes BACnet (BMA) y su laboratorio de pruebas (BTL)
proporciona los medios y reglas para las pruebas de conformidad en todo el
mundo
• IEEE 802.3 Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, grupo de trabajo
Ethernet
• 100BaseT Standard IEEE 802.3u para la especificación Ethernet 100-Mb/s
• 100BaseTx Standard IEEE 802.3u para Fast Ethernet 100 Mb/s con dos pares
de categoría 5 cables UTP o STP
• 100BaseFx Standard IEEE 802.3u para Ethernet 100 Mb/s con dos líneas de
cable óptico de fibra multimodo
• OPC Foundation
• OPC Europa (capítulo europeo de la OPC
Foundation
• LNO: LON User Organization
• LONM ARK Association
Características de los protocolos de comunicación
• Protocolo desarrollado especialmente por ASHRAE para la automatización y
control de edificios, y la gestión de la seguridad física y la seguridad (fuego,
intrusión, y control de accesos) con la posibilidad de incorporar objetos de otros
tipos de instalaciones, como instalaciones eléctricas (KNX) y de distribución
eléctrica (dispositivos de distribución)
• Aceptada globalmente para funciones de gestión y automatización. Se usa cada
vez más para aplicaciones de seguridad física y seguridad en edificios
• El protocolo se implementa en el software, es independiente del procesador y la
tecnología, y no necesita licencia si se usa con la técnica de comunicación IP
• Altamente flexible respecto a los medios de comunicación, dado que LonTalk y
Ethernet /IP soportan muchos medios de comunicación
• Los vínculos de objeto y las asignaciones (alarma, visualización, tendencia, etc.)
pueden cambiarse dinámicamente durante la operación (por el usuario o medi ante el programa)
• Un dispositivo BACnet puede describirse de modo preciso, usando BIBBs (Bloques BACnet de Interoperatividad de Edificio) y perfiles de equipo, para garantizar la interoperabilidad
• El Grupo de Acción BACnet Europa ha desarrollado directrices y reglas para el
diseño e interoperabilidad de la automatización y control de edificios. BACnet
recibe el nombre de BACnet nativo si está integrado de forma inseparable en un
dispositivo, proporcionando todas las funciones vía BACnet
• Para BACnet/IP, se usa el UDP ((User Datagram Protocol) estandarizado. El UDP
es un subconjunto de TCP para redes locales (LAN) que no requiere aperturas ni
cierres de conexiones. La comunicación a nivel usuario la monitoriza BACnet
• El número de puerto UDP 47808 = 0xBAC0 se registra para BACnet
• BACnet usa radiodifusión para la comunicación. Esto significa que todos los
dispositivos están directamente direccionados. Los encaminadores Ethernet IP
bloquean estas radiodifusiones de modo que no es posible una conexión directa de subredes Ethernet
• Las radiodifusiones pueden enviarse a través de BBMDs. Un BBMD empaqueta
las radiodifusiones en paquetes IP y los envío a BBMDs remotos, donde se dispara una radiodifusión local. Sólo se necesita un BBMD por cada subred Ethernet
• Si sólo hay un dispositivo BACnet en una subred, se conectará vía la función
BBMD "Dispositivo Externo" de una subred externa
• El protocolo BACnet no tiene relevancia en un firewall dentro del protocolo
Ethernet/IP
• DHCP - asignación automática de direcciones IP en redes - también es posible
con BACnet. Los BBMDs tienen una dirección IP fija
• El cable LAN usado es un par de cables S/STP apantallados
• Longitud de cable: 100 m máx. para cable de instalación, 50...60 m máx. para
cables de conexión
• Interfaz de software estándar dentro de un driver de comunicación definido en
la automatización del proceso para conectar un sistema de visualización de
proceso con un subsistema de automatización de proceso
• La parte del driver que pertenece al sistema de automatización y control se
llama "Cliente OPC"
• La parte del driver que se asocia con el subsistema de automatización se llama
"Servidor OPC"
• Usando DCOM es posible implementar Clientes OPC y Servidores OPC en dispo sitivos distintos
• Servidor OPC y Cliente OPC son interfaces de software basados en los sistemas
operativos Microsoft (Windows, Windows CE, etc.)
• OPC sólo define la transmisión de datos, no los contenidos de la transmisión (no
la semántica). Por esta razón, OPC no puede compararse con BACnet, y no
puede sustituir a este protocolo de comunicación
• La definición OPC asume una conexión permanente entre Servidor OPC y Cliente OPC, esto es, OPC no tiene marcado, encaminamiento de alarmas o mecanismos de tendencia
• El cumplimiento OPC lo aprueban y certifican los propios proveedores usando la
Herramienta de Prueba de Cumplimiento de la Fundación OPC
• OPC define variedad de especificaciones, entre ellas Acceso de Datos DA (inter cambio de datos), Alarmas&Eventos AE (distribución de alarmas) y Datos
Históricos HDA (adquisición de datos a largo plazo). La automatización y control
de edificios usa principalmente DA
• Un protocolo ampliamente utilizado en el campo HVAC para la gestión de
ambientes y las disciplinas asociadas
• Protocolo de comunicaciones implementado en un chip neuron (patente de
Echelon Inc.)
• Distintas posibilidades de medios de comunicación: Cable de par trenzado, línea
de fuerza, radio, infrarrojos, fibra óptica, dependiendo de la aplicación
• Los puntos y asignaciones de objetos se establecen en la etapa de ingeniería del
proyecto
• Sólo estandarización básica vía Variables de Red Estándar (SNVT) y perfiles, limitando así la interoperatividad de la aplicación
• Funcionalidad compleja, también adecuada para soluciones altamente especializadas
• Distintas herramientas
• Diseño, ingeniería y puesta en marcha mediante una compañía o integrador de
sistema de automatización y control de edificios
• OPC
• Servidor OPC
• Cliente OPC
• LON®
• LonTalk®
• LonWorks®
• LONMARK®
• Konnex Association, fusiona EIB, EHS y
BATIBus en KNX
• EIBA (European Installation Bus
Association)
• EHSA (European Home Systems
Association)
• BCI BATIBus Club International
Konnex
• Konnex forma parte de los estándares europeos serie EN 50090 y parte
normativa de EN ISO 16484-5 (BACnet)
• Sistema con interoperatividad garantizada, ampliamente usada en el mercado eléctrico
• El protocolo de bus puede implementarse libremente en cualquier tipo de
microcontrolador
• Elección de medio de comunicación (ver Unidad de Acceso de Bus)
• Medios de comunicación de dos hilos a precio razonable de BATIBus (TPO)
y los de EIB (TP1)
• Puntos de objeto y asignación establecidos en la etapa de ingeniería del
proyecto
• Pruebas consistentes de estandarización y conformidad garantizan la
interoperatividad
• Implementación y puesta en marcha por parte del mercado eléctrico o el
integrador del sistema
• KNX es la evolución de EIB con funcionalidad mejorada
• El protocolo KNX tiene tres tipos de instalación:
System Mode - Compatibilidad EIB, configurable con la herramienta EIB
- Alto nivel de estandarización por parte de EIS, y, menos
complejo
- Una herramienta uniforme (ETS)
Easy Mode
- Configurable sin software, especialmente adecuado para
automatización de ambientes. El modo LTE también
soporta la configuración de instalaciones complejas
mediante simple asignación de número de grupo
Auto Mode - Plug & play para aplicaciones domésticas (de EHS)
Términos de comunicación
• Protocolo
Conjunto de normas que definen cómo intercambian e interpretan datos los sistemas o los
dispositivos individuales
• Interoperabilidad La habilidad de los dispositivos de distintos proveedores para realizar funciones para aplicacio nes comunes
• Conformidad
Cumplimiento total de una especificación
• Certificación
Confirmación de conformidad de un producto
por parte de un cuerpo de certificación independiente
• Nodo
Dispositivo usado en una red de comunicaciones
• Bus
Sección de una red de comunicación
• OSI
Interconexión de Sistemas Abiertos (ISO/IEC
7498-1)
• IP
• BACnet™
• Objeto
• BIBBs
• Perfiles de
dispositivo
• BBMD
• Puerto-IP
Protocolo de Internet
Red de Automatización y Control de Edificios
Punto de datos (analógico, digital o multiestado), o un interfaz
a una aplicación compleja, como a un controlador o gestor
horario
Bloques BACnet de Interoperatividad de Edificio que proporcionan información detallada pero manejable de la funcionalidad
BACnet de un producto para comprobar la interoperatividad
Proporcionan una breve visión general de la capacidad BACnet
e un dispositivo
Dispositivo de Gestión de Radiodifusión BACnet
BACnet Número de puerto UDP
Capa Aplicación BACnet
Capa Red BACnet
IP
Safe
Dnet
ISO 8802-2
Ethernet
ARCNET
ISO-Norma mundial
MS/TP
RS 485
• OLE
Dial-up
PTP
LonTalk
RS 232
mejora específica para seguridad
física y seguridad
• COM/DCOM
OLE para Control de Proceso
Driver OPC perteneciente al subsistema
Componente de driver OPC perteneciente al sistema de automatización y control
Object Linking and Embedding. Tecnología Microsoft llamada
COM/DCOM, convirtiéndose por tanto en parte del OPC. Esta
tecnología ya no la soporta Microsoft, y será sustituida por
tecnología NET
Modelo de Componente de Objeto (Distribuido) que proporciona las funciones básicas para crear, borrar, enlazar, monitorizar, etc. objetos (distribuidos)
• Neuron®
• Transceptor
• LNS
(Local Operating Network), red descentralizada
Protocolo de comunicaciones sin Capa de Aplicación OSI
Término colectivo para toda la tecnología LON
Directrices para la fabricación de productos Lon Works interoperativos
Chip compuesto por tres microcontroladores, que procesa el
protocolo LonTalk® y proporciona memoria para aplicaciones
pequeñas
Unidad para conectar nodos a los distintos medios de comuni cación física
Servicios de Red LonWorks, proporciona servicios para la instalación, administración, análisis y control de licencias de redes
LON
• EIB
• KNX
• BAU
Bus de Instalación Europeo
Protocolo de la Asociación Konnex
Unidad de Acceso a Bus, módulo de comunicación para
cables de par trenzado (TP0, TP1), radiofrecuencia (RF),
línea de fuerza (PL), Infrarrojos (IR), o red EIB (IP)
• BCU
Unidad de Acoplamiento de Bus con aprobación EMC para
cable de par trenzado (TP1) y con interfaz de aplicación
estandarizado (AST)
Software de Herramienta EIB, herramienta de programación estándar para todos los productos EIP, incluyendo
servidor OPC EIB
EIBA Interworking Standard (objetos de comunicación)
• ETS
• EIS