Gebäudeautomation: Kommunikationssysteme mit EIB/KNX, LON und BACnet
Gespeichert in:
| Hauptverfasser: | , , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Fachbuchverl. Leipzig im Hanser-Verl.
2007
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 294 S. Ill., graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 3446409874 9783446409873 |
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HERMANN MERZ * THOMAS HANSEMANN * CHRISTOF HUEBNER
GEBAEUDEAUTOMATION
KOMMUNIKATIONSSYSTEME MIT EIB/KNX,
LON UND BACNET
MIT 212 BILDERN
FACHBUCHVERLAG LEIPZIG
IM CARL HANSER VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG IN DIE GEBAEUDEAUTOMATION 15
1.1 BEDEUTUNG DER GEBAEUDEAUTOMATION 15
1.1.1 GEBAEUDEAUTOMATION IM PRIVATEN WOHNUNGSBAU 15
1.1.2 GEBAEUDEAUTOMATION IN ZWECKBAUTEN 16
1.2 UNTERSCHEIDUNG GEBAEUDEAUTOMATION UND GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 17
1.2.1 GEWERKE IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 18
1.2.2 GEWERKE IN DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 20
1.3 STRUKTUREN IN DER GEBAEUDEAUTOMATION UND DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 22
1.3.1 HIERARCHISCHE STRUKTUR IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 22
1.3.2 HIERARCHISCHE STRUKTUR IN DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 24
1.4 ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN 25
1.4.1 AMORTISATIONSZEIT 25
1.4.2 ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN AUF DER AUTOMATIONSEBENE 26
1.4.2.1 BEDARFSGERECHTE SOLLWERTANPASSUNG 26
1.4.2.2 ENTHALPIESTEUERUNG 27
1.4.2.3 EREIGNISABHAENGIGES SCHALTEN 27
1.4.2.4 GLEITENDES SCHALTEN (OPTIMUM START STOP) 27
1.4.2.5 NACHTKUEHLBETRIEB 28
1.4.2.6 NULLENERGIEBAND-STEUERUNG 28
1.4.2.7 ZYKLISCHES SCHALTEN 28
1.4.3 ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN AUF DER MANAGEMENTEBENE 29
1.4.3.1 ENERGIECONTROLLING 29
1.4.3.2 HOECHSTLASTBEGRENZUNG/LASTSPITZENBEGRENZUNG 30
1.4.3.3 ZEITABHAENGIGES SCHALTEN 30
1.5 KOMFORT- UND ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN IN DER RAUMAUTOMATION 31
1.6 GENORMTE BUSSYSTEME UND NETZE IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 32
1.6.1 ANFORDERUNGEN AN BUSSYSTEME UND NETZE 33
1.6.2 EINSATZGEBIETE VON BUSSYSTEMEN UND NETZEN IN GEBAEUDEN 34
1.6.2.1 LICHTSTEUERUNG UND BESCHATTUNG MIT EIB/KNX 34
1.6.2.2 REGELUNG VON HEIZUNGS-, KLIMA-, LUEFTUNGSANLAGEN MIT
LONWORKS
35
1.6.2.3 KOPPLUNG VON LEITRECHNERN MIT BACNET 35
1.6.3 STAND DER NORMUNG 36
1.7 LITERATUR 38
8 INHALTSVERZEICHNIS
2 GRUNDLAGEN DER INDUSTRIELLEN KOMMUNIKATIONSTECHNIK 39
2.1 INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 39
2.1.1 FELDBUSKOMMUNIKATION 39
2.1.2 KOMMUNIKATION UEBER NETZE 40
2.2 WICHTIGE BEGRIFFE DER DIGITALEN DATENUEBERTRAGUNG 41
2.2.1 GRUNDBEGRIFFE 41
2.2.1.1 BITS UND BYTES 41
2.2.1.2 BITRATE 42
2.2.1.3 MODULATIONSGESCHWINDIGKEIT 42
2.2.2 BINAER- UND HEXADEZIMALZAHLEN 43
2.2.3 DIGITALES DATENUEBERTRAGUNGSSYSTEM 44
2.2.3.1 QUELLENCODIERUNG/-DECODIERUNG 45
2.2.3.2 KANALCODIERUNG/-DECODIERUNG 46
2.2.3.3 LEITUNGSCODIERUNG/-DECODIERUNG 50
2.2.4 DAS ISO/OSI-REFERENZMODELL 53
2.2.4.1 DATENUEBERTRAGUNG UND KOMMUNIKATION 53
2.2.4.2 REGELN ZUM ABLAUF EINER KOMMUNIKATION 54
2.2.4.3 DAS ISO/OSI-REFERENZMODELL 55
2.3 WICHTIGE BEGRIFFE BEI FELDBUSSEN UND NETZEN 56
2.3.1 GRUNDTOPOLOGIEN 56
2.3.1.1 VOLL- BZW. TEILVERMASCHUNG 57
2.3.1.2 LINIENTOPOLOGIE 57
2.3.1.3 BAUMTOPOLOGIE 57
2.3.1.4 STERNTOPOLOGIE 58
2.3.2 ZUGRIFFSVERFAHREN 58
2.3.2.1 KANALZUGRIFF NACH ZUTEILUNG 58
2.3.2.2 KANALZUGRIFF NACH BEDARF. 59
2.4 LITERATUR 60
3 DER EUROPAEISCHE INSTALLATIONSBUS EIB/KNX 61
3.1 EINFUEHRENDE UEBERSICHT 61
3.1.1 WAS IST DER EIB/KNX? 61
3.1.2 DER NUTZEN VON EIB/KNX 62
3.1.2.1 HERKOEMMLICHE GEBAEUDETECHNIK 62
3.1.2.2 GEBAEUDESYSTEMTECHNIK MIT EIB/KNX 63
3.1.3 KNX ASSOCIATION UND KNX DEUTSCHLAND 64
3.1.4 MOTIVATION FUER DIE BESCHAEFTIGUNG MIT EIB/KNX 65
3.1.5 LERNZIELE 66
3.1.6 TREPPENHAUS- UND FLURBELEUCHTUNG IN EINEM MEHRFAMILIENHAUS 66
3.2 KONVENTIONELLE INSTALLATIONSTECHNIK 67
3.2.1 SICHERHEITSHINWEISE 67
3.2.2 AUSSCHALTUNG 68
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.3 WECHSELSCHALTUNG 69
3.2.4 KREUZSCHALTUNG 70
3.3 UEBERBLICK UEBER DEN EIB/KNX 72
3.4 EIB/KNX-BUSGERAETE 72
3.4.1 ARTEN VON BUSGERAETEN 73
3.4.2 HAEUFIG EINGESETZTE BUSGERAETE 74
3.4.2.1 SPANNUNGSVERSORGUNG (SV) MIT INTEGRIERTER DROSSEL 74
3.4.2.2 SCHALTAKTOR (6-FACH) 74
3.4.2.3 TASTSENSOR (4-FACH) 75
3.5 TOPOLOGIE 76
3.5.1 TEILNEHMER, LINIEN, BEREICHE 77
3.5.2 SPANNUNGSVERSORGUNG (MIT DROSSEL) 78
3.5.3 KOPPLER 78
3.5.3.1 LINIENVERSTAERKER 79
3.5.3.2 LINIENKOPPLER 80
3.5.3.3 BEREICHSKOPPLER 80
3.5.3.4 FILTERFUNKTION UND TELEGRAMMWEITERLEITUNG BEI KOPPLERN 81
3.5.4 TEILNEHMERADRESSIERUNG 81
3.5.4.1 PHYSIKALISCHE ADRESSEN 82
3.5.4.2 GRUPPENADRESSEN (LOGISCHE ADRESSEN) 83
3.5.4.3 DESTINATION ADDRESS FLAG (DAF) 84
3.5.4.4 ZUORDNUNG VON KOMMUNIKATIONSOBJEKTEN ZU GRUPPENADRESSEN 85
3.5.5 ERGAENZENDE HINWEISE ZU LINIEN 86
3.5.6 INSTALLATIONSRICHTLINIEN 87
3.5.7 BLOCKSCHALTBILDER UND GENORMTE GERAETESYMBOLE 88
3.6 UEBERTRAGUNGSMEDIEN UND KNX.TP-BUSSIGNALE 89
3.6.1 UEBERTRAGUNGSMEDIEN 89
3.6.1.1 KNX.TP 89
3.6.1.2 KNX.PL, KNX.RF, KNXNET/IP, LICHTWELLENLEITER 89
3.6.2 BUSSIGNALE BEIM KNX.TP 90
3.6.3 DATENUEBERTRAGUNGSRATE (BITRATE) BEIM KNX.TP 91
3.7 KOMMUNIKATIONSABLAUF 91
3.7.1 TELEGRAMMARTEN: DATEN- UND BESTAETIGUNGSTELEGRAMM 91
3.7.2 UART-ZEICHEN 92
3.7.3 BUSARBITRIERUNG 93
3.7.3.1 FREIER BUS 93
3.7.3.2 CARRIER SENSE MULTIPLE ACCESS/COLLISION AVOIDANCE (CSMA/CA) 94
3.7.3.3 PRIORITAETEN, WIEDERHOLUNGSBIT, QUELLADRESSE UND ZUGRIFFSKLASSEN
95
3.7.3.4 BEISPIEL FUER DIE BUSARBITRIERUNG 97
3.7.4 BEGRENZTE ANZAHL VON WEITERLEITUNGEN: ROUTINGZAEHLER 98
3.7.5 NUTZDATEN 99
3.7.6 DATENSICHERUNG 100
10 INHALTSVERZEICHNIS
3.7.7 BESTAETIGUNGSTELEGRAMME 101
3.7.7.1 INHALTE VON BESTAETIGUNGSTELEGRAMMEN 101
3.7.7.2 REAKTIONEN DES SENDERS AUF DAS BESTAETIGUNGSTELEGRAMM 101
3.7.7.3 BEISPIEL FUER EIN BESTAETIGUNGSTELEGRAMM (SUMMENTELEGRAMM) 102
3.7.8 BEISPIEL FUER DEN ZEITLICHEN ABLAUF DER KOMMUNIKATION 102
3.7.9 ZUSAMMENFASSUNG DER TELEGRAMMSTRUKTUR 104
3.7.9.1 DATENTELEGRAMM UND BESTAETIGUNGSTELEGRAMM 104
3.7.9.2 DATENTELEGRAMM: KONTROLLFELD (1 BYTE) 104
3.7.9.3 DATENTELEGRAMM: QUELLADRESSE (2 BYTE) 105
3.7.9.4 DATENTELEGRAMM: ZIELADRESSE (2 BYTE) 105
3.7.9.5 DATENTELEGRAMM: DAF - ROUTINGZAEHLER - NUTZDATENLAENGE 105
3.8 EIB/KNX-HARDWARE 107
3.8.1 *AEUSSERE" HARDWARE 107
3.8.2 *INNERE" HARDWARE 109
3.8.2.1 PRINZIPIELLER INNERER AUFBAU EINES KNX.TP-KOMMUNIKATIONSGERAETS
109
3.8.2.2 TRANSCEIVER 109
3.8.2.3 MIKROCONTROLLER (UC) 110
3.8.2.4 ANWENDUNGSSCHNITTSTELLE (AST) UND ANWENDUNGSMODUL 111
3.9 EIB/KNX-SOFTWARE 112
3.9.1 UEBERBLICK 112
3.9.2 SOFTWAREKOMPONENTEN EINES KOMPAKTGERAETS 113
3.9.3 SOFTWAREKOMPONENTEN EINES MODULAREN GERAETS 113
3.9.4 SYSTEMSOFTWARE 114
3.9.5 ANWENDUNGSPROGRAMME 115
3.9.5.1 PARAMETER VON APPLIKATIONEN 115
3.9.5.2 KOMMUNIKATIONSOBJEKTE 116
3.9.6 DIE ETS 3 (ENGINEERING TOOL SOFTWARE, VERSION 3) 121
3.9.6.1 PROJEKTDATENBANK 122
3.9.6.2 PROJEKTIERUNG 122
3.9.6.3 INBETRIEBNAHME 123
3.10 ANWENDUNGSBEISPIEL 123
3.10.1 EIB/KNX-BASISANLAGE ZU UEBUNGSZWECKEN 124
3.10.2 UEBUNGSPROJEKT LICHTSTEUERUNG 126
3.10.2.1 KUNDENAUFTRAG 126
3.10.2.2 BENOETIGTE GERAETE 127
3.10.2.3 PROJEKTIERUNG MIT DER ETS 3 127
3.10.3 INBETRIEBNAHME 138
3.10.3.1 HARDWARE 138
3.10.3.2 PROGRAMMIERUNG DER GERAETE 139
3.10.4 TEST DER LICHTSTEUERUNG 140
3.10.5 DIAGNOSE/BUSMONITORING 140
3.11 TRENDS 142
INHALTSVERZEICHNIS 11
3.11.1 TOUCHSCREENS 142
3.11.2 INTEGRATION DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK IN IP-NETZE 144
3.12 LITERATUR 146
4 GEBAEUDEAUTOMATION MIT
LONWORKS
147
4.1 EINFUEHRENDE UEBERSICHT 147
4.1.1 ZENTRALE LEITTECHNIK UND HERSTELLERGEBUNDENE TECHNIKEN 147
4.1.2 DEZENTRALE GEBAEUDEAUTOMATION UND DATENAUSTAUSCH 148
4.1.3 STAERKERE DEZENTRALISIERUNG UND OFFENE KOMMUNIKATIONSSTANDARDS 149
4.1.4 LERNZIELE 150
4.2 NUTZEN DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 151
4.2.1 EINSATZ IN DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 151
4.2.1.1 ERSATZ DER KONVENTIONELLEN VERDRAHTUNG IN DER RAUMAUTOMATION 151
4.2.1.2 WIRTSCHAFTLICHE VORTEILE DURCH VERNETZTE GEWERKE 152
4.2.1.3 HOEHERE FLEXIBILITAET DURCH UMPROGRAMMIERUNG STATT UMVERDRAHTUNG
153
4.2.1.4 BEREITSTELLUNG ZUSAETZLICHER SICHERHEITSFUNKTIONEN 154
4.2.2 EINSATZ DER LON-TECHNIK AUF DER AUTOMATIONSEBENE 154
4.3 HISTORIE DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 155
4.3.1 EINSATZGEBIETE DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 156
4.3.2 ORGANISATIONSEINHEITEN 156
4.3.3 NORMUNG 157
4.4 GRUNDLAGEN DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 158
4.4.1 ELEMENTE DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 158
4.4.1.1 NEURON-CHIP 158
4.4.1.2 LONTALK-PROTOKOLL 159
4.4.1.3 TRANSCEIVER 159
4.4.1.4 LONWORKS-TOOLS 159
4.4.1.5
LONMARK
INTEROPERABILITY ASSOCIATION 160
4.4.2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE EINES LON-KNOTENS 160
4.4.2.1 FUNKTIONSWEISE DES NEURON-CHIPS MIT SPEICHER 161
4.4.2.2 EINGABE- UND AUSGABEBESCHALTUNG 162
4.4.2.3 SPANNUNGSVERSORGUNG UND NETZTEIL 163
4.4.2.4 SERVICE-TASTE UND NEURON-ID 164
4.4.2.5 SERVICE-LED 164
4.4.2.6 TRANSCEIVER 165
4.5 INFORMATIONSUEBERTRAGUNG ZWISCHEN LON-GERAETEN 169
4.5.1 PHYSIKALISCHE NETZSTRUKTUREN 170
4.5.1.1 NETZE IN LINIENSTRUKTUR 170
4.5.1.2 NETZE IN STERN- UND RINGSTRUKTUR 170
4.5.1.3 SUBNET ALS PHYSIKALISCHE NETZSTRUKTUR 171
4.5.1.4 DOMAIN ALS GROESSTE NETZSTRUKTUR 173
4.5.2 BUSZUGRIFFSVERFAHREN UND SIGNALCODIERUNG 174
12 INHALTSVERZEICHNIS
4.5.2.1 PRAEDIKTIVES P-PERSISTENT-CSMA- VERFAHREN 174
4.5.2.2 DIFFERENTIAL-MANCHESTER-CODE 175
4.5.3 TELEGRAMMSTRUKTUR 175
4.5.4 LOGISCHE NETZWERKSTRUKTUREN MIT NETZWERKVARIABLEN 176
4.5.4.1 BEDEUTUNG DER NETZWERKVARIABLEN 176
4.5.4.2 BINDING 177
4.5.4.3 QUITTIERUNGSPRINZIPIEN 178
4.5.5 INTEROPERABILITAET VON LON-GERAETEN 179
4.5.5.1 OBJEKTE UND FUNKTIONSPROFILE NACH
LONMARK
179
4.5.5.2 KONFIGURATIONSPARAMETER 181
4.5.5.3 STANDARD-NETZWERKVARIABLEN-TYPEN IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 182
4.6 LONWORKS-TOOIS 185
4.6.1 ENTWICKLERWERKZEUGE LONBUILDERUNDNODEBUILDER 185
4.6.2 INBETRIEBNAHMEWERKZEUGE 186
4.6.2.1 LONWORKS-NETWORK-SERVICES 186
4.6.2.2 INBETRIEBNAHMEWERKZEUG
LONMAKER
186
4.7 SYSTEMSTRUKTUREN DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 190
4.7.1 GEBAEUDEAUTOMATIONSSYSTEM MIT LON 190
4.7.2 WEB-ANBINDUNG VON LON-NETZEN 190
4.8 APPLIKATIONSBEISPIELE 192
4.8.1 LICHTSTEUERUNG UEBER LON 192
4.8.2 LICHTSTEUERUNG MIT PANIKSCHALTUNG UEBER LON 194
4.9 LITERATUR 196
5 BACNET 197
5.1 EINFUEHRENDE UEBERSICHT 197
5.1.1 LERNZIELE 198
5.1.2 BACNET-ORGANISATIONEN 198
5.1.3 EINSATZGEBIETE 199
5.1.4 GRUNDKONZEPTE IM UEBERBLICK 200
5.1.5 BACNET-KOMMUNIKATIONSARCHITEKTUR 201
5.2 UEBERTRAGUNGSMEDIEN, BITUEBERTRAGUNG UND SICHERUNG 203
5.2.1 MASTER-SLAVE/TOKEN-PASSING (MS/TP), EIA-485 UND EIA-232 204
5.2.2 POINT-TO-POINT (PTP) 207
5.2.3 ETHERNET 208
5.2.3.1 UEBERTRAGUNG MIT TWISTED PAIR 209
5.2.3.2 NETZKOMPONENTEN (REPEATER, BRIDGE, HUB UND SWITCH) 214
5.2.3.3 UEBERTRAGUNG MIT GLASFASERN 221
5.2.3.4 STRUKTURIERTE VERKABELUNG 225
5.2.3.5 FUNKUEBERTRAGUNG (WIRELESS LAN) 226
5.2.3.6 RAHMENAUFBAU UND MAC-ADRESSE 227
5.2.4 ARCNET 228
INHALTSVERZEICHNIS 13
5.2.5 LONTALK 228
5.3 VERMITTLUNGSSCHICHT 229
5.3.1 AUFGABE 229
5.3.2 BACNET UND INTERNETPROTOKOLLE 231
5.3.2.1 IP-ADRESSEN 231
5.3.2.2 PFADERMITTLUNG 234
5.3.2.3 PAKETAUFBAU 235
5.3.2.4 SUBNETZE 236
5.3.2.5 TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL (TCP) 238
5.3.2.6 USER DATAGRAM PROTOCOL (UDP) 241
5.3.2.7 ARP UND DHCP 241
5.3.2.8 VERWENDUNG VON BACNET MIT INTERNETPROTOKOLLEN 243
5.4 ANWENDUNGSSCHICHT 245
5.4.1 OBJEKTE 246
5.4.1.1 DATENTYPEN 247
5.4.1.2 NAMENSKONVENTIONEN UND ADRESSVERGABE 248
5.4.1.3 STANDARDISIERTE OBJEKTE 249
5.4.2 DIENSTE 269
5.4.2.1 OBJEKTZUGRIFFS-DIENSTE 269
5.4.2.2 ALARM- UND EREIGNIS-DIENSTE 270
5.4.2.3 DEVICE- UND NETZWERKMANAGEMENT-DIENSTE 273
5.4.2.4 DATEIZUGRIFFS-DIENSTE 274
5.4.2.5 VIRTUAL-TERMINAL-DIENSTE 275
5.4.3 PROZEDUREN 275
5.4.3.1 DATENSICHERUNG 275
5.4.3.2 PRIORISIERUNG VON AUFTRAEGEN 275
5.5 BACNET-GERAETE UND INTEROPERABILITAET 277
5.5.1 INTEROPERABILITAETSBEREICHE UND -BAUSTEINE 278
5.5.1.1 GEMEINSAME DATENNUTZUNG (DATA SHARING) 278
5.5.1.2 ALARM- UND EREIGNISVERARBEITUNG (ALARM AND EVENT MANAGEMENT) 279
5.5.1.3 ZEITPLAN (SCHEDULING) 279
5.5.1.4 TRENDAUFZEICHNUNG (TRENDING) 279
5.5.1.5 DEVICE- UND NETZWERKMANAGEMENT (DEVICE AND NETWORK MANAGEMENT)
280
5.5.2 DEVICE-PROFILE (DEVICE PROFILES) 280
5.5.2.1 BACNET OPERATOR WORKSTATION (B-OWS) 280
5.5.2.2 BACNET BUILDING CONTROLLER (B-BC) 282
5.5.2.3 BACNET ADVANCED APPLICATION CONTROLLER (B-AAC) 282
5.5.2.4 BACNET APPLICATION SPECIFK CONTROLLER (B-ASC) 282
5.5.2.5 BACNET SMART ACTUATOR (B-SA) UND BACNET SMART SENSOR (B-SS) 283
5.5.2.6 BACNET ROUTER 284
5.5.3 PROTOKOLLUMSETZUNGSBESTAETIGUNG, KONFORMITAETSPRUEFUNG UND
ZERTIFIZIERUNG VON BACNET DEVICES 284
14 INHALTSVERZEICHNIS
5.6 GATEWAYS ZU ANDEREN SYSTEMEN 285
5.7 LITERATUR 286
INDEX 287
GLOSSAR 293 |
| adam_txt |
HERMANN MERZ * THOMAS HANSEMANN * CHRISTOF HUEBNER
GEBAEUDEAUTOMATION
KOMMUNIKATIONSSYSTEME MIT EIB/KNX,
LON UND BACNET
MIT 212 BILDERN
FACHBUCHVERLAG LEIPZIG
IM CARL HANSER VERLAG
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINFUEHRUNG IN DIE GEBAEUDEAUTOMATION 15
1.1 BEDEUTUNG DER GEBAEUDEAUTOMATION 15
1.1.1 GEBAEUDEAUTOMATION IM PRIVATEN WOHNUNGSBAU 15
1.1.2 GEBAEUDEAUTOMATION IN ZWECKBAUTEN 16
1.2 UNTERSCHEIDUNG GEBAEUDEAUTOMATION UND GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 17
1.2.1 GEWERKE IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 18
1.2.2 GEWERKE IN DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 20
1.3 STRUKTUREN IN DER GEBAEUDEAUTOMATION UND DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 22
1.3.1 HIERARCHISCHE STRUKTUR IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 22
1.3.2 HIERARCHISCHE STRUKTUR IN DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 24
1.4 ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN 25
1.4.1 AMORTISATIONSZEIT 25
1.4.2 ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN AUF DER AUTOMATIONSEBENE 26
1.4.2.1 BEDARFSGERECHTE SOLLWERTANPASSUNG 26
1.4.2.2 ENTHALPIESTEUERUNG 27
1.4.2.3 EREIGNISABHAENGIGES SCHALTEN 27
1.4.2.4 GLEITENDES SCHALTEN (OPTIMUM START STOP) 27
1.4.2.5 NACHTKUEHLBETRIEB 28
1.4.2.6 NULLENERGIEBAND-STEUERUNG 28
1.4.2.7 ZYKLISCHES SCHALTEN 28
1.4.3 ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN AUF DER MANAGEMENTEBENE 29
1.4.3.1 ENERGIECONTROLLING 29
1.4.3.2 HOECHSTLASTBEGRENZUNG/LASTSPITZENBEGRENZUNG 30
1.4.3.3 ZEITABHAENGIGES SCHALTEN 30
1.5 KOMFORT- UND ENERGIEMANAGEMENTFUNKTIONEN IN DER RAUMAUTOMATION 31
1.6 GENORMTE BUSSYSTEME UND NETZE IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 32
1.6.1 ANFORDERUNGEN AN BUSSYSTEME UND NETZE 33
1.6.2 EINSATZGEBIETE VON BUSSYSTEMEN UND NETZEN IN GEBAEUDEN 34
1.6.2.1 LICHTSTEUERUNG UND BESCHATTUNG MIT EIB/KNX 34
1.6.2.2 REGELUNG VON HEIZUNGS-, KLIMA-, LUEFTUNGSANLAGEN MIT
LONWORKS
35
1.6.2.3 KOPPLUNG VON LEITRECHNERN MIT BACNET 35
1.6.3 STAND DER NORMUNG 36
1.7 LITERATUR 38
8 INHALTSVERZEICHNIS
2 GRUNDLAGEN DER INDUSTRIELLEN KOMMUNIKATIONSTECHNIK 39
2.1 INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 39
2.1.1 FELDBUSKOMMUNIKATION 39
2.1.2 KOMMUNIKATION UEBER NETZE 40
2.2 WICHTIGE BEGRIFFE DER DIGITALEN DATENUEBERTRAGUNG 41
2.2.1 GRUNDBEGRIFFE 41
2.2.1.1 BITS UND BYTES 41
2.2.1.2 BITRATE 42
2.2.1.3 MODULATIONSGESCHWINDIGKEIT 42
2.2.2 BINAER- UND HEXADEZIMALZAHLEN 43
2.2.3 DIGITALES DATENUEBERTRAGUNGSSYSTEM 44
2.2.3.1 QUELLENCODIERUNG/-DECODIERUNG 45
2.2.3.2 KANALCODIERUNG/-DECODIERUNG 46
2.2.3.3 LEITUNGSCODIERUNG/-DECODIERUNG 50
2.2.4 DAS ISO/OSI-REFERENZMODELL 53
2.2.4.1 DATENUEBERTRAGUNG UND KOMMUNIKATION 53
2.2.4.2 REGELN ZUM ABLAUF EINER KOMMUNIKATION 54
2.2.4.3 DAS ISO/OSI-REFERENZMODELL 55
2.3 WICHTIGE BEGRIFFE BEI FELDBUSSEN UND NETZEN 56
2.3.1 GRUNDTOPOLOGIEN 56
2.3.1.1 VOLL- BZW. TEILVERMASCHUNG 57
2.3.1.2 LINIENTOPOLOGIE 57
2.3.1.3 BAUMTOPOLOGIE 57
2.3.1.4 STERNTOPOLOGIE 58
2.3.2 ZUGRIFFSVERFAHREN 58
2.3.2.1 KANALZUGRIFF NACH ZUTEILUNG 58
2.3.2.2 KANALZUGRIFF NACH BEDARF. 59
2.4 LITERATUR 60
3 DER EUROPAEISCHE INSTALLATIONSBUS EIB/KNX 61
3.1 EINFUEHRENDE UEBERSICHT 61
3.1.1 WAS IST DER EIB/KNX? 61
3.1.2 DER NUTZEN VON EIB/KNX 62
3.1.2.1 HERKOEMMLICHE GEBAEUDETECHNIK 62
3.1.2.2 GEBAEUDESYSTEMTECHNIK MIT EIB/KNX 63
3.1.3 KNX ASSOCIATION UND KNX DEUTSCHLAND 64
3.1.4 MOTIVATION FUER DIE BESCHAEFTIGUNG MIT EIB/KNX 65
3.1.5 LERNZIELE 66
3.1.6 TREPPENHAUS- UND FLURBELEUCHTUNG IN EINEM MEHRFAMILIENHAUS 66
3.2 KONVENTIONELLE INSTALLATIONSTECHNIK 67
3.2.1 SICHERHEITSHINWEISE 67
3.2.2 AUSSCHALTUNG 68
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.3 WECHSELSCHALTUNG 69
3.2.4 KREUZSCHALTUNG 70
3.3 UEBERBLICK UEBER DEN EIB/KNX 72
3.4 EIB/KNX-BUSGERAETE 72
3.4.1 ARTEN VON BUSGERAETEN 73
3.4.2 HAEUFIG EINGESETZTE BUSGERAETE 74
3.4.2.1 SPANNUNGSVERSORGUNG (SV) MIT INTEGRIERTER DROSSEL 74
3.4.2.2 SCHALTAKTOR (6-FACH) 74
3.4.2.3 TASTSENSOR (4-FACH) 75
3.5 TOPOLOGIE 76
3.5.1 TEILNEHMER, LINIEN, BEREICHE 77
3.5.2 SPANNUNGSVERSORGUNG (MIT DROSSEL) 78
3.5.3 KOPPLER 78
3.5.3.1 LINIENVERSTAERKER 79
3.5.3.2 LINIENKOPPLER 80
3.5.3.3 BEREICHSKOPPLER 80
3.5.3.4 FILTERFUNKTION UND TELEGRAMMWEITERLEITUNG BEI KOPPLERN 81
3.5.4 TEILNEHMERADRESSIERUNG 81
3.5.4.1 PHYSIKALISCHE ADRESSEN 82
3.5.4.2 GRUPPENADRESSEN (LOGISCHE ADRESSEN) 83
3.5.4.3 DESTINATION ADDRESS FLAG (DAF) 84
3.5.4.4 ZUORDNUNG VON KOMMUNIKATIONSOBJEKTEN ZU GRUPPENADRESSEN 85
3.5.5 ERGAENZENDE HINWEISE ZU LINIEN 86
3.5.6 INSTALLATIONSRICHTLINIEN 87
3.5.7 BLOCKSCHALTBILDER UND GENORMTE GERAETESYMBOLE 88
3.6 UEBERTRAGUNGSMEDIEN UND KNX.TP-BUSSIGNALE 89
3.6.1 UEBERTRAGUNGSMEDIEN 89
3.6.1.1 KNX.TP 89
3.6.1.2 KNX.PL, KNX.RF, KNXNET/IP, LICHTWELLENLEITER 89
3.6.2 BUSSIGNALE BEIM KNX.TP 90
3.6.3 DATENUEBERTRAGUNGSRATE (BITRATE) BEIM KNX.TP 91
3.7 KOMMUNIKATIONSABLAUF 91
3.7.1 TELEGRAMMARTEN: DATEN- UND BESTAETIGUNGSTELEGRAMM 91
3.7.2 UART-ZEICHEN 92
3.7.3 BUSARBITRIERUNG 93
3.7.3.1 FREIER BUS 93
3.7.3.2 CARRIER SENSE MULTIPLE ACCESS/COLLISION AVOIDANCE (CSMA/CA) 94
3.7.3.3 PRIORITAETEN, WIEDERHOLUNGSBIT, QUELLADRESSE UND ZUGRIFFSKLASSEN
95
3.7.3.4 BEISPIEL FUER DIE BUSARBITRIERUNG 97
3.7.4 BEGRENZTE ANZAHL VON WEITERLEITUNGEN: ROUTINGZAEHLER 98
3.7.5 NUTZDATEN 99
3.7.6 DATENSICHERUNG 100
10 INHALTSVERZEICHNIS
3.7.7 BESTAETIGUNGSTELEGRAMME 101
3.7.7.1 INHALTE VON BESTAETIGUNGSTELEGRAMMEN 101
3.7.7.2 REAKTIONEN DES SENDERS AUF DAS BESTAETIGUNGSTELEGRAMM 101
3.7.7.3 BEISPIEL FUER EIN BESTAETIGUNGSTELEGRAMM (SUMMENTELEGRAMM) 102
3.7.8 BEISPIEL FUER DEN ZEITLICHEN ABLAUF DER KOMMUNIKATION 102
3.7.9 ZUSAMMENFASSUNG DER TELEGRAMMSTRUKTUR 104
3.7.9.1 DATENTELEGRAMM UND BESTAETIGUNGSTELEGRAMM 104
3.7.9.2 DATENTELEGRAMM: KONTROLLFELD (1 BYTE) 104
3.7.9.3 DATENTELEGRAMM: QUELLADRESSE (2 BYTE) 105
3.7.9.4 DATENTELEGRAMM: ZIELADRESSE (2 BYTE) 105
3.7.9.5 DATENTELEGRAMM: DAF - ROUTINGZAEHLER - NUTZDATENLAENGE 105
3.8 EIB/KNX-HARDWARE 107
3.8.1 *AEUSSERE" HARDWARE 107
3.8.2 *INNERE" HARDWARE 109
3.8.2.1 PRINZIPIELLER INNERER AUFBAU EINES KNX.TP-KOMMUNIKATIONSGERAETS
109
3.8.2.2 TRANSCEIVER 109
3.8.2.3 MIKROCONTROLLER (UC) 110
3.8.2.4 ANWENDUNGSSCHNITTSTELLE (AST) UND ANWENDUNGSMODUL 111
3.9 EIB/KNX-SOFTWARE 112
3.9.1 UEBERBLICK 112
3.9.2 SOFTWAREKOMPONENTEN EINES KOMPAKTGERAETS 113
3.9.3 SOFTWAREKOMPONENTEN EINES MODULAREN GERAETS 113
3.9.4 SYSTEMSOFTWARE 114
3.9.5 ANWENDUNGSPROGRAMME 115
3.9.5.1 PARAMETER VON APPLIKATIONEN 115
3.9.5.2 KOMMUNIKATIONSOBJEKTE 116
3.9.6 DIE ETS 3 (ENGINEERING TOOL SOFTWARE, VERSION 3) 121
3.9.6.1 PROJEKTDATENBANK 122
3.9.6.2 PROJEKTIERUNG 122
3.9.6.3 INBETRIEBNAHME 123
3.10 ANWENDUNGSBEISPIEL 123
3.10.1 EIB/KNX-BASISANLAGE ZU UEBUNGSZWECKEN 124
3.10.2 UEBUNGSPROJEKT LICHTSTEUERUNG 126
3.10.2.1 KUNDENAUFTRAG 126
3.10.2.2 BENOETIGTE GERAETE 127
3.10.2.3 PROJEKTIERUNG MIT DER ETS 3 127
3.10.3 INBETRIEBNAHME 138
3.10.3.1 HARDWARE 138
3.10.3.2 PROGRAMMIERUNG DER GERAETE 139
3.10.4 TEST DER LICHTSTEUERUNG 140
3.10.5 DIAGNOSE/BUSMONITORING 140
3.11 TRENDS 142
INHALTSVERZEICHNIS 11
3.11.1 TOUCHSCREENS 142
3.11.2 INTEGRATION DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK IN IP-NETZE 144
3.12 LITERATUR 146
4 GEBAEUDEAUTOMATION MIT
LONWORKS
147
4.1 EINFUEHRENDE UEBERSICHT 147
4.1.1 ZENTRALE LEITTECHNIK UND HERSTELLERGEBUNDENE TECHNIKEN 147
4.1.2 DEZENTRALE GEBAEUDEAUTOMATION UND DATENAUSTAUSCH 148
4.1.3 STAERKERE DEZENTRALISIERUNG UND OFFENE KOMMUNIKATIONSSTANDARDS 149
4.1.4 LERNZIELE 150
4.2 NUTZEN DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 151
4.2.1 EINSATZ IN DER GEBAEUDESYSTEMTECHNIK 151
4.2.1.1 ERSATZ DER KONVENTIONELLEN VERDRAHTUNG IN DER RAUMAUTOMATION 151
4.2.1.2 WIRTSCHAFTLICHE VORTEILE DURCH VERNETZTE GEWERKE 152
4.2.1.3 HOEHERE FLEXIBILITAET DURCH UMPROGRAMMIERUNG STATT UMVERDRAHTUNG
153
4.2.1.4 BEREITSTELLUNG ZUSAETZLICHER SICHERHEITSFUNKTIONEN 154
4.2.2 EINSATZ DER LON-TECHNIK AUF DER AUTOMATIONSEBENE 154
4.3 HISTORIE DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 155
4.3.1 EINSATZGEBIETE DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 156
4.3.2 ORGANISATIONSEINHEITEN 156
4.3.3 NORMUNG 157
4.4 GRUNDLAGEN DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 158
4.4.1 ELEMENTE DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 158
4.4.1.1 NEURON-CHIP 158
4.4.1.2 LONTALK-PROTOKOLL 159
4.4.1.3 TRANSCEIVER 159
4.4.1.4 LONWORKS-TOOLS 159
4.4.1.5
LONMARK
INTEROPERABILITY ASSOCIATION 160
4.4.2 AUFBAU UND FUNKTIONSWEISE EINES LON-KNOTENS 160
4.4.2.1 FUNKTIONSWEISE DES NEURON-CHIPS MIT SPEICHER 161
4.4.2.2 EINGABE- UND AUSGABEBESCHALTUNG 162
4.4.2.3 SPANNUNGSVERSORGUNG UND NETZTEIL 163
4.4.2.4 SERVICE-TASTE UND NEURON-ID 164
4.4.2.5 SERVICE-LED 164
4.4.2.6 TRANSCEIVER 165
4.5 INFORMATIONSUEBERTRAGUNG ZWISCHEN LON-GERAETEN 169
4.5.1 PHYSIKALISCHE NETZSTRUKTUREN 170
4.5.1.1 NETZE IN LINIENSTRUKTUR 170
4.5.1.2 NETZE IN STERN- UND RINGSTRUKTUR 170
4.5.1.3 SUBNET ALS PHYSIKALISCHE NETZSTRUKTUR 171
4.5.1.4 DOMAIN ALS GROESSTE NETZSTRUKTUR 173
4.5.2 BUSZUGRIFFSVERFAHREN UND SIGNALCODIERUNG 174
12 INHALTSVERZEICHNIS
4.5.2.1 PRAEDIKTIVES P-PERSISTENT-CSMA- VERFAHREN 174
4.5.2.2 DIFFERENTIAL-MANCHESTER-CODE 175
4.5.3 TELEGRAMMSTRUKTUR 175
4.5.4 LOGISCHE NETZWERKSTRUKTUREN MIT NETZWERKVARIABLEN 176
4.5.4.1 BEDEUTUNG DER NETZWERKVARIABLEN 176
4.5.4.2 BINDING 177
4.5.4.3 QUITTIERUNGSPRINZIPIEN 178
4.5.5 INTEROPERABILITAET VON LON-GERAETEN 179
4.5.5.1 OBJEKTE UND FUNKTIONSPROFILE NACH
LONMARK
179
4.5.5.2 KONFIGURATIONSPARAMETER 181
4.5.5.3 STANDARD-NETZWERKVARIABLEN-TYPEN IN DER GEBAEUDEAUTOMATION 182
4.6 LONWORKS-TOOIS 185
4.6.1 ENTWICKLERWERKZEUGE LONBUILDERUNDNODEBUILDER 185
4.6.2 INBETRIEBNAHMEWERKZEUGE 186
4.6.2.1 LONWORKS-NETWORK-SERVICES 186
4.6.2.2 INBETRIEBNAHMEWERKZEUG
LONMAKER
186
4.7 SYSTEMSTRUKTUREN DER LONWORKS-TECHNOLOGIE 190
4.7.1 GEBAEUDEAUTOMATIONSSYSTEM MIT LON 190
4.7.2 WEB-ANBINDUNG VON LON-NETZEN 190
4.8 APPLIKATIONSBEISPIELE 192
4.8.1 LICHTSTEUERUNG UEBER LON 192
4.8.2 LICHTSTEUERUNG MIT PANIKSCHALTUNG UEBER LON 194
4.9 LITERATUR 196
5 BACNET 197
5.1 EINFUEHRENDE UEBERSICHT 197
5.1.1 LERNZIELE 198
5.1.2 BACNET-ORGANISATIONEN 198
5.1.3 EINSATZGEBIETE 199
5.1.4 GRUNDKONZEPTE IM UEBERBLICK 200
5.1.5 BACNET-KOMMUNIKATIONSARCHITEKTUR 201
5.2 UEBERTRAGUNGSMEDIEN, BITUEBERTRAGUNG UND SICHERUNG 203
5.2.1 MASTER-SLAVE/TOKEN-PASSING (MS/TP), EIA-485 UND EIA-232 204
5.2.2 POINT-TO-POINT (PTP) 207
5.2.3 ETHERNET 208
5.2.3.1 UEBERTRAGUNG MIT TWISTED PAIR 209
5.2.3.2 NETZKOMPONENTEN (REPEATER, BRIDGE, HUB UND SWITCH) 214
5.2.3.3 UEBERTRAGUNG MIT GLASFASERN 221
5.2.3.4 STRUKTURIERTE VERKABELUNG 225
5.2.3.5 FUNKUEBERTRAGUNG (WIRELESS LAN) 226
5.2.3.6 RAHMENAUFBAU UND MAC-ADRESSE 227
5.2.4 ARCNET 228
INHALTSVERZEICHNIS 13
5.2.5 LONTALK 228
5.3 VERMITTLUNGSSCHICHT 229
5.3.1 AUFGABE 229
5.3.2 BACNET UND INTERNETPROTOKOLLE 231
5.3.2.1 IP-ADRESSEN 231
5.3.2.2 PFADERMITTLUNG 234
5.3.2.3 PAKETAUFBAU 235
5.3.2.4 SUBNETZE 236
5.3.2.5 TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL (TCP) 238
5.3.2.6 USER DATAGRAM PROTOCOL (UDP) 241
5.3.2.7 ARP UND DHCP 241
5.3.2.8 VERWENDUNG VON BACNET MIT INTERNETPROTOKOLLEN 243
5.4 ANWENDUNGSSCHICHT 245
5.4.1 OBJEKTE 246
5.4.1.1 DATENTYPEN 247
5.4.1.2 NAMENSKONVENTIONEN UND ADRESSVERGABE 248
5.4.1.3 STANDARDISIERTE OBJEKTE 249
5.4.2 DIENSTE 269
5.4.2.1 OBJEKTZUGRIFFS-DIENSTE 269
5.4.2.2 ALARM- UND EREIGNIS-DIENSTE 270
5.4.2.3 DEVICE- UND NETZWERKMANAGEMENT-DIENSTE 273
5.4.2.4 DATEIZUGRIFFS-DIENSTE 274
5.4.2.5 VIRTUAL-TERMINAL-DIENSTE 275
5.4.3 PROZEDUREN 275
5.4.3.1 DATENSICHERUNG 275
5.4.3.2 PRIORISIERUNG VON AUFTRAEGEN 275
5.5 BACNET-GERAETE UND INTEROPERABILITAET 277
5.5.1 INTEROPERABILITAETSBEREICHE UND -BAUSTEINE 278
5.5.1.1 GEMEINSAME DATENNUTZUNG (DATA SHARING) 278
5.5.1.2 ALARM- UND EREIGNISVERARBEITUNG (ALARM AND EVENT MANAGEMENT) 279
5.5.1.3 ZEITPLAN (SCHEDULING) 279
5.5.1.4 TRENDAUFZEICHNUNG (TRENDING) 279
5.5.1.5 DEVICE- UND NETZWERKMANAGEMENT (DEVICE AND NETWORK MANAGEMENT)
280
5.5.2 DEVICE-PROFILE (DEVICE PROFILES) 280
5.5.2.1 BACNET OPERATOR WORKSTATION (B-OWS) 280
5.5.2.2 BACNET BUILDING CONTROLLER (B-BC) 282
5.5.2.3 BACNET ADVANCED APPLICATION CONTROLLER (B-AAC) 282
5.5.2.4 BACNET APPLICATION SPECIFK CONTROLLER (B-ASC) 282
5.5.2.5 BACNET SMART ACTUATOR (B-SA) UND BACNET SMART SENSOR (B-SS) 283
5.5.2.6 BACNET ROUTER 284
5.5.3 PROTOKOLLUMSETZUNGSBESTAETIGUNG, KONFORMITAETSPRUEFUNG UND
ZERTIFIZIERUNG VON BACNET DEVICES 284
14 INHALTSVERZEICHNIS
5.6 GATEWAYS ZU ANDEREN SYSTEMEN 285
5.7 LITERATUR 286
INDEX 287
GLOSSAR 293 |
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| author | Merz, Hermann 1958- Hansemann, Thomas Hübner, Christof |
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| discipline_str_mv | Architektur Bauingenieurwesen Elektrotechnik / Elektronik / Nachrichtentechnik Mess-/Steuerungs-/Regelungs-/Automatisierungstechnik / Mechatronik |
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Beschreibung
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2000 ZQ 5890 M577 |
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| Exemplar 1 | ausleihbar Verfügbar Bestellen |