Bramki Modbus do BACnet: podłączanie urządzeń Modbus do BMS BACnet

Większość nowych systemów zarządzania budynkiem (BMS) korzysta z BACnet/IP, podczas gdy wiele urządzeń w pomieszczeniach technicznych nadal mówi w Modbus: liczniki energii, sterowniki fan coil, moduły oświetlenia, pompy ciepła i zdalne moduły I/O. Bramka Modbus do BACnet wypełnia tę lukę bez konieczności tworzenia własnego sterownika w BMS. Ten artykuł opisuje działanie bramki, mapowanie rejestrów, BACnet/IP kontra MS/TP oraz to, które bramki ICP DAS i moduły I/O BACnet/IP pasują do którego kierunku przepływu danych.

Jak działa bramka Modbus do BACnet

Bramka pełni dwie role. Od strony BMS jest serwerem BACnet: jednym urządzeniem BACnet z listą obiektów, które BMS wykrywa i odczytuje. Od strony urządzeń polowych jest masterem Modbus (RTU) lub klientem (TCP), który cyklicznie odpytuje skonfigurowane rejestry każdego urządzenia i zapisuje najnowsze wartości w odpowiadających im obiektach. Gdy BMS zapisuje wartość w obiekcie wyjściowym lub w obiekcie wartości zadanej, bramka przekazuje ją dalej jako zapis Modbus.

Każdy punkt musi zostać skonfigurowany w bramce, a wartości są tak aktualne, jak cykl odpytywania, dlatego lista punktów na wolnym segmencie RS-485 powinna ograniczać się do tego, co jest faktycznie wykorzystywane. W niektórych projektach potrzebny jest odwrotny kierunek, gdy system SCADA obsługujący wyłącznie Modbus odczytuje sterowniki BACnet. ICP DAS oferuje bramki dla obu przypadków.

Mapowanie rejestrów Modbus na obiekty BACnet

Spójne mapowanie zapewnia czytelny widok w BMS:

Dla każdego rejestru sprawdź:

• Adresowanie: w instrukcjach miesza się zapis od 1 (40001) z przesunięciami liczonymi od 0. Błąd o jeden daje wiarygodnie wyglądające, ale błędne wartości.
• Typ danych: 16-bitowa liczba ze znakiem lub bez znaku albo wartości 32-bitowe zajmujące dwa rejestry z prawidłową kolejnością słów.
• Skalowanie i jednostki: wiele urządzeń wysyła 215 dla 21,5 °C. Ustal, gdzie następuje skalowanie, i ustaw jednostkę inżynierską w obiekcie.
• Nazwy i instancje: używaj nazw obiektów zrozumiałych dla operatora oraz unikalnej instancji urządzenia BACnet dla każdej bramki.

GW-2492M i GW-2493M zapewniają prostą translację danych między protokołami. Sprawdź, czy obsługują konwersje potrzebne dla Twoich rejestrów.

BACnet/IP i BACnet MS/TP

BACnet/IP działa przez Ethernet i UDP, domyślnie na porcie 47808. Wykrywanie urządzeń wykorzystuje rozgłaszanie, które pozostaje w obrębie jednej podsieci IP. Między podsieciami rozgłoszenia przekazuje urządzenie BACnet Broadcast Management Device (BBMD), a urządzenia z innych podsieci mogą się w nim rejestrować jako urządzenia zdalne (foreign devices).

BACnet MS/TP działa na skrętce RS-485 z przekazywaniem tokenu między masterami. Jest powszechnie stosowany w sterownikach pomieszczeń i VAV na poziomie pola: tańszy w okablowaniu niż Ethernet, ale znacznie wolniejszy. Wszystkie urządzenia w jednym segmencie używają tej samej prędkości transmisji, a oba końce wymagają terminacji.

Gdy system Modbus TCP musi dotrzeć do urządzeń MS/TP, GW-2139M działa jako master MS/TP po jednej stronie i serwer Modbus TCP po drugiej. Obsługuje prędkości 9600, 19200, 38400 i 76800 bodów oraz ma wbudowany rezystor terminujący 120 Ω włączany zworą.

Przykład praktyczny: jeden segment RS-485 w pomieszczeniu technicznym

W pomieszczeniu technicznym znajduje się sześć sterowników fan coil SC-6104-W5, cztery moduły sterowania oświetleniem LC-101H, dwa mierniki mocy PM-3133 (wersja Modbus RTU) i dwa moduły wejść RTD M-7015P-G, wszystkie na jednym segmencie RS-485. System BMS korzysta z BACnet/IP, więc jedna bramka GW-2492M trafia do panelu pomieszczenia.

GW-2492M odpytuje do 32 stacji Modbus RTU i przenosi do 180 punktów każdego typu DI, DO, AI i AO, pozostawiając zapas na rozbudowę. Ustaw tę samą prędkość transmisji i format danych we wszystkich 14 urządzeniach, nadaj każdemu unikalny adres Modbus i sprawdź każdy obiekt przeglądarką BACnet.

Lista BIBB dla GW-2492M obejmuje ReadProperty(Multiple) i WriteProperty(Multiple), ale nie obejmuje zmiany wartości (DS-COV-B), dlatego zaplanuj, że BMS będzie odpytywał dane, najlepiej przy użyciu ReadPropertyMultiple.

Bramki BACnet ICP DAS i wejścia/wyjścia BACnet/IP

Wszystkie cztery bramki obsługują typy obiektów AI, AO, AV, BI, BO, BV, MSI, MSO i MSV, montowane są na szynie DIN, pobierają 5 W przy 24 VDC i pracują w zakresie od -25 do +75 °C. GW-2492M i GW-2493M konfiguruje się w przeglądarce internetowej, a GW-2139M za pomocą narzędzia ICP DAS.

GW-2439M pozwala masterowi Modbus odczytywać i zapisywać wartości obiektów w sterownikach BACnet/IP. Odbiera wiadomości przekazywane przez BBMD, a jego narzędzie skanuje serwery BACnet i generuje tabelę mapowania Modbus.

W przypadku nowych sygnałów przewodowych BNET-2310M łączy się bezpośrednio z BMS: wejścia analogowe ±1 V do ±10 V o rozdzielczości 16 bitów, wyjścia analogowe do 0-10 V lub ±10 V, wejścia bezpotencjałowe i wyjścia z otwartym kolektorem. Może rejestrować się w BBMD jako urządzenie zdalne, a jego lista BIBB zawiera DS-COV-B.

Lista kontrolna przed zamówieniem

• Kierunek: BMS odczytuje urządzenia Modbus (GW-2492M, GW-2493M) lub master Modbus odczytuje urządzenia BACnet (GW-2139M, GW-2439M)
• Lista rejestrów dla każdego urządzenia z typem danych, skalowaniem i dostępem
• Liczba stacji na bramkę i punktów każdego typu
• Podsieci IP i wykorzystanie BBMD

Prześlij listę urządzeń i wymagania BMS do naszego zespołu sprzedaży technicznej, aby otrzymać propozycję bramki.