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【摘 要】楼宇自动化系统是利用计算机及其网络技术、自动控制技术和通信技术构建的高度自动化的综合管理和控制系统，将大楼内部各种机电设备连接到一个控制网络上，通过网络及计算机对其进行全自动综合监视、控制和管理，确保建筑物内的舒适、安全、高效、便利的居住环境和办公环境。总结了现场总线控制及其特点，详细介绍了三种常见的总线控制技术的特性、优缺点及其在楼宇自控系统中的应用。
【关键词】总线控制；楼宇自控系统；应用
现场总线技术自推广以来已在世界范围内应用于工业控制的各个领域。现场总线的技术不仅可以应用于楼宇自控系统，还在诸多行业被运用，例如冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。
1 常见的总线控制技术
1.1 BACnet
BACnet是世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议。BACnet不是软件、硬件，也不是固件，它实际上是一种网络协议，即通信规则，为不同厂家生产的产品组成的系统之间进行信息交流提供平台和支持。BACnet诠释了楼宇自控网络的功能，以及系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信媒介、可以使用的功能和信息如何翻译的全部规则。BACnet采用Ethernet、ARCNET、MS/TP、PTP、LonTalk五种网络技术进行通信，可根据系统通信量和通信速度选择不同的网络技术。BACnet是为实现不同系统的互联而制定的标准，它对智能建筑中各个系统间的信息交流进行组织和协调，充当着系统间的翻译。基于BACnet构建的系统是开放的系统。使用BACnet，用户可以自由选择生产厂商，购买性价比最好的产品，选择最好的技术，使系统扩充变得容易，投资获得保护。
1.2 CANBus
CANBus最初是德国Boseh公司为汽车监测、控制系统而设计的，现在已经成为一种国际标准，在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。CANBus具有以下优点：
（1）CANBus信息传输采用短帧结构，每一帧仅8字节，故传输时间短、抗干扰性强。
（2）CANBus每帧信息支持多种校验形式，具有强大的差错控制能力，保证了数据的准确性。在严重错误的情况下，节点会自动关闭输出，而不会影响到总线上其他节点。
（3）CANBus采用总线仲裁技术，当出现多个节点同时向总线发送信息时，优先级高的节点可以继续，而优先级低的节点将停止发送。
（4）CANBus成本低，许多厂商（如Intel、PHILIPS）都生产带有CAN接口的芯片。
CANBus的缺点是，CAN总线实际可挂接的设备量最多可达110个，这完全不能满足整个智能建筑的需要，但是可以利用中继器进行扩展。我们可以把实时要求高、需要有大量数据处理能力的系统（如消防监控系统）用CAN技术来实现。
1.3 LonWorks
LonWorks技术实际上是一种控制网络技术，在楼宇自控系统中有着广阔的应用前景。它采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。LonWorks网络是开放的，互操作的控制网络，支持多种通信介质，并且允许多种介质在同一网络中出现。LonWorks物理上可以自由拓扑，寻址分为三级一一域、子网、节点，因而LonWorks网络规模可以自由伸缩，从几个到几百万个设备。LonWorks是平坦、自主的网络，节点是通信的发起者、结束者，并支持即插即用。
LonWorks网络在实时性、大量数据处理能力方面有些欠缺，并且由于受到Echelon公司技术核心Neuron芯片价格的影响，LonWorks技术在我国的应用，特别在智能建筑中的应用受到了限制。但LonWorks在网络节点设备的开发或系统集成方面都做到了节省时间，易于维护，随着LonWorks在我国的推广，它将发挥无穷的魅力。
2 总线控制与集散控制相结合在楼宇自控系统中的应用
楼宇自控系统有两大特点：第一，测控点分散程度高，探头、灯、电梯、空调机都属于系统的测控点，测控点几乎遍布整个建筑物；第二，被控设备的种类多，且这些设备本身也配有控制系统，被控设备包括空调机、新风机、冷冻机、风机盘管、换热设备、锅炉、发电机组、电梯、照明配电、水泵、火灾报警、保安监控等大量机电设备。楼宇自控系统是一种低成本、分散的、可实现交互操作的、先进成熟的控制技术，其目的在对建筑物内的机电设备进行科学管理和全面协调控制保证其经济运行，为人们提供一种安全、健康、舒适、温馨的生活环境。
虽然在楼宇自控系统中计算机分布式控制系统（DCS）仍被广泛使用，但随着总线控制系统的出现与发展，DCS正逐步被取代。在目前的楼宇总控系统中经常采取总线控制与DCS结合的应用方式，即一方面在现场执行级采用总线控制技术，如BACnet、LonWorks等，另一方面在大型建筑中采用集散控制的体系结构。由于总线控制可以实现信号串行双向快速传输，具有很强的抗干扰能力，且有利于系统的组织与集成，而DCS具有丰富集中的监控管理功能。两者结合可以弥补总线控制的不足，从而进一步完善了整个系统的控制、管理、决策等功能。
3 总结
随着人们生活水平的不断提高和对信息技术要求的提高，智能建筑、智能小区的数量也在快速增长，楼宇自控系统作为智能化系统的关键也再开速发展，总线控制技术在楼宇自控中的应用将会更加广泛和深化，并且总线控制技术也将会飞速发展。
参考文献：
[1]罗启军，刘庆利.LonWorks、BACnet技术在楼宇自动化系统中的应用比较[J].智能建筑与城市信息，2010（04）.
[2]方义，熊璋，王剑昆.BACnet的对象及服务扩展[J].计算机工程，2009（18）.
[3]郭锐，张玉润，张亮.楼宇自动化控制网络数据通信协议BACnet[J].电子技术应用，2003（12）.
【关键词】总线控制；楼宇自控系统；应用
现场总线技术自推广以来已在世界范围内应用于工业控制的各个领域。现场总线的技术不仅可以应用于楼宇自控系统，还在诸多行业被运用，例如冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。
1 常见的总线控制技术
1.1 BACnet
BACnet是世界上第一个楼宇自动控制网络的数据通信协议。BACnet不是软件、硬件，也不是固件，它实际上是一种网络协议，即通信规则，为不同厂家生产的产品组成的系统之间进行信息交流提供平台和支持。BACnet诠释了楼宇自控网络的功能，以及系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信媒介、可以使用的功能和信息如何翻译的全部规则。BACnet采用Ethernet、ARCNET、MS/TP、PTP、LonTalk五种网络技术进行通信，可根据系统通信量和通信速度选择不同的网络技术。BACnet是为实现不同系统的互联而制定的标准，它对智能建筑中各个系统间的信息交流进行组织和协调，充当着系统间的翻译。基于BACnet构建的系统是开放的系统。使用BACnet，用户可以自由选择生产厂商，购买性价比最好的产品，选择最好的技术，使系统扩充变得容易，投资获得保护。
1.2 CANBus
CANBus最初是德国Boseh公司为汽车监测、控制系统而设计的，现在已经成为一种国际标准，在电力、石化、空调、建筑等行业均有应用。CANBus具有以下优点：
（1）CANBus信息传输采用短帧结构，每一帧仅8字节，故传输时间短、抗干扰性强。
（2）CANBus每帧信息支持多种校验形式，具有强大的差错控制能力，保证了数据的准确性。在严重错误的情况下，节点会自动关闭输出，而不会影响到总线上其他节点。
（3）CANBus采用总线仲裁技术，当出现多个节点同时向总线发送信息时，优先级高的节点可以继续，而优先级低的节点将停止发送。
（4）CANBus成本低，许多厂商（如Intel、PHILIPS）都生产带有CAN接口的芯片。
CANBus的缺点是，CAN总线实际可挂接的设备量最多可达110个，这完全不能满足整个智能建筑的需要，但是可以利用中继器进行扩展。我们可以把实时要求高、需要有大量数据处理能力的系统（如消防监控系统）用CAN技术来实现。
1.3 LonWorks
LonWorks技术实际上是一种控制网络技术，在楼宇自控系统中有着广阔的应用前景。它采用面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。LonWorks网络是开放的，互操作的控制网络，支持多种通信介质，并且允许多种介质在同一网络中出现。LonWorks物理上可以自由拓扑，寻址分为三级一一域、子网、节点，因而LonWorks网络规模可以自由伸缩，从几个到几百万个设备。LonWorks是平坦、自主的网络，节点是通信的发起者、结束者，并支持即插即用。
LonWorks网络在实时性、大量数据处理能力方面有些欠缺，并且由于受到Echelon公司技术核心Neuron芯片价格的影响，LonWorks技术在我国的应用，特别在智能建筑中的应用受到了限制。但LonWorks在网络节点设备的开发或系统集成方面都做到了节省时间，易于维护，随着LonWorks在我国的推广，它将发挥无穷的魅力。
2 总线控制与集散控制相结合在楼宇自控系统中的应用
楼宇自控系统有两大特点：第一，测控点分散程度高，探头、灯、电梯、空调机都属于系统的测控点，测控点几乎遍布整个建筑物；第二，被控设备的种类多，且这些设备本身也配有控制系统，被控设备包括空调机、新风机、冷冻机、风机盘管、换热设备、锅炉、发电机组、电梯、照明配电、水泵、火灾报警、保安监控等大量机电设备。楼宇自控系统是一种低成本、分散的、可实现交互操作的、先进成熟的控制技术，其目的在对建筑物内的机电设备进行科学管理和全面协调控制保证其经济运行，为人们提供一种安全、健康、舒适、温馨的生活环境。
虽然在楼宇自控系统中计算机分布式控制系统（DCS）仍被广泛使用，但随着总线控制系统的出现与发展，DCS正逐步被取代。在目前的楼宇总控系统中经常采取总线控制与DCS结合的应用方式，即一方面在现场执行级采用总线控制技术，如BACnet、LonWorks等，另一方面在大型建筑中采用集散控制的体系结构。由于总线控制可以实现信号串行双向快速传输，具有很强的抗干扰能力，且有利于系统的组织与集成，而DCS具有丰富集中的监控管理功能。两者结合可以弥补总线控制的不足，从而进一步完善了整个系统的控制、管理、决策等功能。
3 总结
随着人们生活水平的不断提高和对信息技术要求的提高，智能建筑、智能小区的数量也在快速增长，楼宇自控系统作为智能化系统的关键也再开速发展，总线控制技术在楼宇自控中的应用将会更加广泛和深化，并且总线控制技术也将会飞速发展。
参考文献：
[1]罗启军，刘庆利.LonWorks、BACnet技术在楼宇自动化系统中的应用比较[J].智能建筑与城市信息，2010（04）.
[2]方义，熊璋，王剑昆.BACnet的对象及服务扩展[J].计算机工程，2009（18）.
[3]郭锐，张玉润，张亮.楼宇自动化控制网络数据通信协议BACnet[J].电子技术应用，2003（12）.