建筑自动化控制系统系列：Siemens Desigo_（4）.Desigo网络通信协议.docx

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Desigo网络通信协议

网络架构概述

SiemensDesigo系统的网络架构是其高效运行和管理的核心。Desigo系统采用分层网络结构，主要分为三个层次：管理层、控制层和设备层。每一层都有其特定的功能和通信协议，确保系统各个部分之间的高效协同工作。

管理层

管理层主要负责系统的整体管理和监控。这一层的设备通常包括中央服务器、监控工作站和管理软件。管理层通过标准的以太网（Ethernet）进行通信，支持多种网络协议，如TCP/IP、HTTP、SNMP等。管理层的设备可以远程访问和控制控制层和设备层的设备，实现集中管理和数据采集。

控制层

控制层是Desigo系统的核心部分，主要负责具体的控制逻辑和数据处理。这一层的设备包括控制器（如DesigoCC）和现场总线接口模块。控制层采用现场总线（Fieldbus）进行通信，常见的现场总线协议有BACnet、Modbus和KNX等。这些协议确保了不同设备之间的高效数据传输和互操作性。

设备层

设备层直接与建筑内的各种设备和传感器进行交互，如HVAC系统、照明系统、安全系统等。这一层的设备通常包括传感器、执行器和末端设备。设备层通过本地总线（Localbus）进行通信，常见的本地总线协议有LonWorks和Profibus等。这些协议确保了设备之间的低延迟通信和高可靠性。

BACnet协议

BACnet协议简介

BACnet（BuildingAutomationandControlNetwork）是一种专门为建筑自动化控制系统设计的通信协议。它由ASHRAE（美国供暖、制冷和空调工程师学会）制定，并被广泛应用于HVAC系统、照明系统、安全系统等建筑自动化领域。BACnet协议支持多种网络类型，包括Ethernet、MSTP（Master-Slave/Token-Passing）、P1（Point-to-Point）等。

BACnet协议的主要特点

开放性：BACnet是一个开放标准，任何制造商都可以根据该标准生产兼容的设备。

互操作性：BACnet设备可以无缝集成到现有的建筑自动化系统中，无需额外的转换设备。

灵活性：BACnet支持多种网络类型，可以根据具体需求选择合适的网络。

安全性：BACnet提供了多种安全机制，确保数据传输的可靠性和安全性。

BACnet协议的通信模型

BACnet协议采用基于对象的通信模型，每个设备都包含多个对象，每个对象又包含多个属性。设备之间的通信通过读取和写入这些对象的属性来实现。常见的对象类型包括设备对象、模拟输入对象、模拟输出对象、数字输入对象、数字输出对象等。

BACnet协议的数据交换

BACnet协议支持多种数据交换方式，包括：

读写属性：设备可以通过读写其他设备的对象属性来获取或改变设备状态。

报警和事件报告：设备可以发送报警和事件报告，通知管理系统或其他设备当前的状态变化。

COV（ChangeofValue）通知：当某个对象的属性值发生变化时，可以自动发送通知。

命令：管理系统可以向设备发送命令，控制设备的行为。

BACnet协议的实现示例

读取设备属性

以下是一个使用Python和BACnet/IP协议读取设备属性的示例代码。我们使用pymodbus库来实现BACnet通信。

#导入所需的库

frombacpypes.coreimportrun,stop

frombacpypes.taskimportTaskManager

frommimportbind

frombacpypes.pduimportAddress,GlobalBroadcast

frombacpypes.objectimportget_object_class,get_datatype

frombacpypes.apduimportReadPropertyRequest

frombacpypes.primitivedataimportObjectIdentifier,PropertyIdentifier

frombacpypes.iocbimportIOCB

frombacpypes.appimportBIPSimpleApplication

frombacpypes.deviceimportLocalDeviceObject

#定义本地设备对象

this_device=LocalDeviceObject(

objectName=Reader,

objectIdentifier=599,

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