Integração de protocolos
Integração BACnet
Como os dispositivos, objetos e serviços BACnet/IP são descobertos, mapeados, escritos e ensaiados quando os equipamentos das instalações se juntam a uma plataforma de edifícios.
Para que serve o BACnet
O BACnet é um protocolo aberto comum nas salas técnicas. Arrefecedores, caldeiras, UTA, caixas VAV, contadores de energia e controladores de edifícios expõem os seus dados como objetos BACnet. O BACnet/IP funciona sobre Ethernet; o BACnet MS/TP funciona sobre um barramento série. O protocolo define tipos de objeto, propriedades e serviços, para que terceiros possam ler uma temperatura ou escrever um ponto de consigna sem o software do fabricante. Esta é a teoria. Na prática, a qualidade da integração depende do grau de implementação do standard em cada dispositivo. Dois dispositivos com o mesmo tipo de objeto podem suportar serviços diferentes, propriedades diferentes e desempenhos diferentes. A auditoria existe para encontrar essas diferenças antes de a lista de pontos ser fixada. Referência do protocolo: os segmentos MS/TP funcionam entre 9.6 e 76.8 kbit/s, e quanto mais lento for o segmento, mais importante é a disciplina de polling. O BACnet/IP utiliza a rede do edifício, pelo que o endereçamento IP e os domínios de broadcast passam a fazer parte do projeto de controlo. A auditoria deve incluir uma leitura e uma escrita de amostra e não apenas uma revisão documental.
- Arrefecedores, caldeiras e instalações centrais
- UTA, caixas VAV e controladores de ventiloconvectores
- Contadores de energia e monitorização de potência
- Controladores BMS e DDC de outros fabricantes
Descoberta, mapeamento de objetos e nomenclatura de pontos
Comece por um levantamento da rede: instâncias dos dispositivos, números de rede, endereços IP, definições BBMD e encaminhamento. Percorra depois cada dispositivo e exporte os seus objetos. O registo de mapeamento deve conter o nome do objeto, o tipo, a instância, o valor presente, a unidade, a resolução, os direitos de leitura/escrita e o ponto da plataforma que alimenta. Esteja atento aos objetos do fabricante: um fabricante pode expor um estado crítico apenas através de uma propriedade proprietária. Acorde o mapeamento numa folha de cálculo antes da configuração e mantenha a instância do objeto visível no nome do ponto, para que o apoio no local a possa rastrear. A nomenclatura deve seguir o standard do edifício e não o valor por omissão do dispositivo. A exportação de objetos e a lista de pontos devem ser comparadas linha a linha; um objeto em falta é mais fácil de encontrar agora do que durante o comissionamento. Conte pontos por propriedade de objeto e não por dispositivo: um controlador pode expor centenas de objetos, a maioria irrelevante. Marque cada ponto como monitorizado, comandado, alarmado ou com tendência, porque cada papel exige um ensaio diferente. Quando dois objetos representam o mesmo valor, escolha um como principal e documente o outro como derivado.
- Instância do dispositivo e número de rede
- Tipo de objeto, instância e propriedade
- Direitos de leitura/escrita e prioridade
- Objetos específicos do fabricante assinalados desde o início
- Papel do ponto: monitorização, comando, alarme, tendência
Escritas, prioridade e alarmes
As escritas BACnet passam por um array de prioridades. Um comando com prioridade mais alta sobrepõe-se a um de prioridade mais baixa até ser libertado. Isto é útil para segurança e comando manual, mas também significa que uma escrita presa com prioridade alta pode fazer um ponto de consigna parecer sem resposta. O projeto deve definir qual o sistema que escreve em cada prioridade e o que acontece quando se perde a comunicação. Os alarmes e as subscrições de alteração de valor exigem a mesma disciplina: confirme que eventos são gerados pelo dispositivo, quais são calculados pela plataforma e quem os reconhece. A racionalização de alarmes aplica-se aqui como a qualquer BMS: um alarme deve descrever uma condição que exige ação e não todas as mudanças de estado que o dispositivo pode comunicar. Um ensaio de escrita deve comprovar o valor no dispositivo e não apenas no ecrã da plataforma. Um ensaio de libertação deve comprovar que o ponto regressa ao seu controlo local quando a plataforma liberta. Registe o utilizador, a hora e o valor anterior para cada ponto gravável. Uma prioridade que nunca é libertada é um defeito de projeto e não um defeito do dispositivo.
- Definir prioridade de escrita e comportamento de libertação
- Separar alarmes do dispositivo dos alarmes da plataforma
- Confirmar subscrições COV e taxas de atualização
- Registar o responsável por cada ponto gravável
Projeto de rede e seleção de gateways
O projeto de rede decide se um mapa de objetos correto funciona na prática. Em BACnet/IP, planeie sub-redes, domínios de broadcast, colocação de BBMD e NAT antes de endereçar os dispositivos. Em MS/TP, planeie a taxa de transmissão, a terminação, a polarização, o comprimento do segmento e o número de dispositivos por segmento. É necessário um gateway ou router quando os dois mundos se encontram ou quando um segmento não pode ser encaminhado diretamente. Escolha-o pelos serviços suportados, pela capacidade de pontos, pelo débito e pelo diagnóstico e não apenas pelo número de portas. Mantenha a rede de controlo separada da rede corporativa e documente o percurso entre ambas. Uma rede de controlo que partilha uma VLAN plana com o tráfego de escritório é difícil de proteger e de diagnosticar. Uma gama de IP de reserva e instâncias de dispositivos de reserva não custam nada agora e poupam um projeto mais tarde. Etiquete cada cabo e cada porta; a resolução de problemas BACnet começa na camada física. Registe o domínio de broadcast e a rota BBMD no desenho da rede.
- Sub-redes, domínios de broadcast e BBMD
- Taxa de transmissão, terminação e comprimento de segmento MS/TP
- Gateway por serviços, capacidade e diagnóstico
- Rede de controlo separada da TI de escritório
Ensaios e comissionamento
Ensaie por camadas. Primeiro, a acessibilidade da rede e a descoberta de dispositivos. Segundo, as leituras de objetos e a escala face ao próprio ecrã do dispositivo. Terceiro, os pontos graváveis, incluindo prioridade e libertação. Quarto, os alarmes e as tendências. Quinto, a falha: desligue a rede, confirme que as instalações continuam a funcionar e que a plataforma comunica a perda. O dossiê de entrega deve incluir a lista de dispositivos, a exportação de objetos, a lista de pontos, o esquema de rede, os registos de ensaio e os nomes das pessoas que podem alterar cada dispositivo. Uma árvore de navegação não é uma entrega. Quando as sequências atravessam a fronteira BACnet, ensaie a sequência de ponta a ponta, incluindo o caso em que um dispositivo está offline. Os ensaios ponto a ponto devem abranger todos os objetos da lista e não uma amostra escolhida pelo instalador. Para valores analógicos, ensaie em dois pontos da gama e no limite de alarme. Para valores binários, ensaie ambos os estados e a realimentação. Para valores multiestado, ensaie todos os estados que o operador pode selecionar. Mantenha a evidência dos ensaios junto da lista de pontos conforme construído.
- Rede, descoberta e exportação de objetos
- Escala de leitura face ao ecrã local
- Ensaios de escrita, prioridade e libertação
- Perda de rede e recuperação
- Lista de dispositivos, lista de pontos e registos de ensaio
Documentação, limitações e responsabilidades
O BACnet é explícito, mas não uniforme. Alguns dispositivos suportam apenas um subconjunto de serviços; alguns expõem centenas de objetos de que ninguém necessita; outros têm tempos de resposta lentos ou ligações simultâneas limitadas. Os segmentos MS/TP exigem taxa de transmissão, terminação e disciplina de polling. O encaminhamento IP, o NAT e a configuração BBMD podem comprometer um projeto que, de outro modo, estaria correto. O licenciamento e o acesso de engenharia podem estar com o fabricante original. Nenhuma destas razões justifica evitar o BACnet; são razões para auditar antes de prometer um número de pontos ou uma função de controlo. A documentação deve incluir o registo de dispositivos, a exportação de objetos, a lista de pontos, o desenho da rede, os registos de ensaio e as condições de acesso de cada fabricante. As responsabilidades devem ser explícitas: quem é responsável pela sequência das instalações, pelo mapeamento BACnet, pela rede IP e pela aprovação de uma atualização de firmware. A fronteira entre a segurança das instalações e a supervisão da plataforma pertence ao contrato e não a uma ata de reunião. Um terceiro deve poder continuar a integração apenas com o dossiê de entrega.
- O suporte de serviços e objetos varia consoante o dispositivo
- Temporização e terminação MS/TP
- Encaminhamento IP, NAT e BBMD
- Acesso do fabricante e licenciamento
- Responsável designado por sequência, mapeamento e rede
Etapas da integração BACnet
14 rows| Fase | O que verificar | Resultado |
|---|---|---|
| Levantamento da rede | Gama de IP, instâncias de dispositivos, BBMD, encaminhamento | Esquema de rede |
| Descoberta de dispositivos | Lista de objetos, firmware, serviços suportados | Registo de dispositivos |
| Mapeamento de objetos | Tipo, instância, unidade, escala | Lista de pontos |
| Nomenclatura de pontos | Instância no nome, papel e responsável | Registo de nomenclatura |
| Direitos de leitura/escrita | Pontos graváveis, prioridade, libertação | Matriz de responsabilidades |
| Ensaios de escrita | Valor no dispositivo, libertação, registo | Registo de ensaio de escrita |
| Alarmes e tendências | Eventos do dispositivo, COV, histórico | Plano de alarmes e tendências |
| Rede e gateway | BBMD, NAT, MS/TP, escolha de router | Registo do projeto de rede |
| Construção da integração | Pontos e sinóticos da plataforma | Plataforma configurada |
| Ensaios de pontos | Valor, unidade, comando, realimentação | Registo de ensaio |
| Ensaios de falha | Perda de rede, dispositivo offline, recuperação | Registo de resiliência |
| Verificação de desempenho | Carga de polling, tempo de resposta, dados desatualizados | Registo de desempenho |
| Documentação | Registo de dispositivos, exportações, desenho de rede | Dossier as-built |
| Entrega | Exportações, diagramas, contactos de acesso | Dossier de entrega |
Imagens do projeto
3 images
Perguntas frequentes
01É possível integrar um arrefecedor BACnet?
Normalmente sim, se o arrefecedor expuser os objetos necessários e o fabricante conceder acesso de leitura/escrita. A auditoria confirma o suporte de objetos, os setpoints de escrita e eventuais pontos proprietários antes de fixar o âmbito.
02É necessário um gateway BACnet?
Apenas quando o dispositivo ou o segmento de rede não pode ser ligado diretamente. Os dispositivos BACnet/IP podem integrar a rede do edifício; os segmentos MS/TP necessitam normalmente de um router ou gateway.
03O que é um ponto BACnet?
Um ponto é uma propriedade de objeto mapeada, como o valor atual de uma entrada analógica ou o comando de uma saída binária. A lista de pontos registra a instância do objeto, a unidade, o escalonamento, o sentido e o proprietário.
04Dois sistemas podem escrever no mesmo ponto BACnet?
Podem, mas o projeto tem de definir a prioridade e a titularidade. Sem isso, prevalece a última escrita e o operador assiste a comportamentos inconsistentes.
05O BACnet inclui programação horária?
A norma inclui objetos de programação e de tendência, mas nem todos os dispositivos os implementam. Muitos projetos mantêm as programações na plataforma e escrevem setpoints ou comandos de ativação para as instalações.
06O que acontece quando a rede falha?
Um controlador de instalações corretamente concebido mantém as suas sequências locais e funções de segurança. A plataforma deve gerar um alarme de comunicação e mostrar os pontos afetados como desatualizados, não como normais.
07Podemos manter o nosso BMS existente?
Muitas vezes sim. A plataforma pode ler o BMS existente através de BACnet/IP e acrescentar funções transversais sem substituir o controlo das instalações.
08Quanto tempo demora uma integração BACnet?
Depende do número de dispositivos, da qualidade dos objetos e do acesso às instalações. A descoberta e o mapeamento são habitualmente as fases mais longas; criar gráficos antes de acordar a lista de pontos gera retrabalho.
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Diga-nos o tipo de edifício, os sistemas abrangidos e o resultado pretendido. Indicaremos o caminho mais curto para um sistema funcional.