建筑自动化控制系统系列：ABB Building Automation Systems_（7）.系统集成与通信协议.docx

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系统集成与通信协议

在建筑自动化控制系统中，系统集成和通信协议是实现高效、可靠管理和控制的关键。本节将详细介绍如何通过不同的通信协议和技术将各种子系统（如暖通空调、照明、安防等）集成到一个统一的控制平台中。我们将重点讨论ABB建筑自动化系统中常用的通信协议和技术，包括BACnet、Modbus、LonWorks等，并通过具体示例展示如何进行系统集成。

1.通信协议概述

通信协议是实现不同设备和系统之间数据交换的基础。在建筑自动化控制系统中，常用的通信协议包括BACnet、Modbus、LonWorks等。这些协议各有特点，适用于不同的应用场景。

1.1BACnet

BACnet（BuildingAutomationandControlNetwork）是一种专为楼宇自动化控制网络设计的通信协议，由美国暖通空调工程师学会（ASHRAE）制定。BACnet协议支持多种物理层和数据链路层，包括以太网、MSTP（主从/令牌传递）等。它具有开放性、互操作性和易扩展性，广泛应用于暖通空调、照明、安防等领域。

1.1.1BACnet的基本原理

BACnet协议基于客户/服务器模型，设备通过网络交换数据。每个设备在网络中都有一个唯一的设备标识（DeviceID），并且可以提供多种服务，如读取属性值、写入属性值、订阅属性变化等。BACnet协议的数据模型包括对象（Objects）、属性（Properties）和服务（Services）。

对象（Objects）：BACnet中的对象代表设备或系统中的具体功能，如温度传感器、阀门控制器等。每个对象都有一个对象类型（ObjectType）和一个对象实例标识（ObjectInstanceID）。

属性（Properties）：对象的属性表示对象的具体参数或状态，如当前温度、设定温度等。属性可以是只读的，也可以是可读写的。

服务（Services）：BACnet服务定义了设备之间可以执行的操作，如读取属性值、写入属性值、订阅属性变化等。

1.1.2BACnet的实现示例

假设我们有一个BACnet网络，其中包括一个温度传感器和一个温度控制器。我们需要通过BACnet协议读取温度传感器的当前温度，并将该温度值写入温度控制器的设定温度。

#导入BACnet库

frombacpypes.primitivedataimportReal,ObjectIdentifier

frombacpypes.constructeddataimportSequenceOf

frombacpypes.taskimportTaskManager

frombacpypes.bvllimportBVLPDU

frombacpypes.npduimportNPDU

frombacpypes.apduimportReadPropertyRequest,WritePropertyRequest

frombacpypes.coreimportrun,stop

frombacpypes.iocbimportIOCB

frombacpypes.pduimportAddress

frombacpypes.objectimportAnalogValueObject,BinaryValueObject

frombacpypes.appimportBIPSimpleApplication,BIPForeignDeviceApplication

#定义设备地址

sensor_address=Address(00)

controller_address=Address(01)

#定义对象实例标识

sensor_object_id=ObjectIdentifier(analogValue,1)

controller_object_id=ObjectIdentifier(analogValue,2)

#定义属性名称

property_name=presentValue

#创建BACnet应用

app=BIPSimpleApplication()

#读取温度传感器的当前温度

defread_temperature_sensor(device_address,object_id,property_name):

request=ReadPropertyRequest(

objectIdentifier=object_id,

propertyIdentifier=propert