Desigo™ Praxisleitfaden BACnet-Netzwerke in der Gebäudeautomation Technisches Handbuch A6V11159798_de--_03 2020-03-16 Smart Infrastructure
Impressum Impressum Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten. Weitergabe sowie Vervielfältigung, Verbreitung und/oder Bearbeitung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhaltes sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte für den Fall der Patenterteilung, Gebrauchsmuster- oder Geschmacksmustereintragung vorbehalten.
Inhaltsverzeichnis 1 Haftungsausschluss Cyber-Sicherheit ............................................................................................... 5 2 Über dieses Dokument ........................................................................................................................ 6 3 3.1 Übersicht............................................................................................................................................... 7 Allgemeines .................................
Haftungsausschluss Cyber-Sicherheit 1 1 Haftungsausschluss Cyber-Sicherheit Siemens offeriert ein Portfolio von Produkten, Lösungen, Systemen und Dienstleistungen mit Sicherheitsfunktionen, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Systemen, Maschinen und Netzwerken unterstützen. Im Geschäftsfeld der Gebäudetechnik umfasst dies Systeme für Gebäudeautomation und leittechnik, Brandschutz, Sicherheitsmanagement und physische Sicherheitssysteme.
2 Über dieses Dokument 2 Über dieses Dokument Was ist der Zweck dieses Dokuments? Dieses Dokument behandelt folgende Themen: ● Wie Desigo-Projekte hinsichtlich IP und BACnet im Netzwerk auszulegen sind ● Welche Systemkomponenten wir empfehlen ● Welche Systemeinstellungen notwendig sind Für wen ist dieses Dokument? ● Sales (Front und Back Office) ● Design und Commissioning Engineers Was deckt dieses Dokument ab? Der Fokus dieses Dokuments ist Desigo V6.1.
Übersicht 3 Allgemeines 3 Übersicht In der Raumautomation werden hinsichtlich Flexibilität, Auslegung, Nutzung und Umnutzung andere Ansätze verfolgt als in den Primäranlagen wie beispielsweise der Luftaufbereitung. Hier werden Funktionen gefordert, um zentral über die gesamte Etage alle Räume in einen bestimmten Raumzustand zu schalten oder die Beleuchtung in den Räumen zu einem bestimmten Zeitpunkt auszuschalten.
3 Übersicht Allgemeines 3.1 Allgemeines Die ersten und meisten Fehler werden bereits in der Planungsphase gemacht. Nicht selten werden fehlerhafte oder unverständliche Angebote eingereicht. Auf detaillierte Anfragen gibt es von den Planungsbüros meist keine klaren Antworten, da es im Netzwerkbereich manchmal an Know-how fehlt. Falls eine Ausschreibung vorliegt, ist genau darauf zu achten, was im Teil Netzwerk und Kommunikation erwartet wird.
Übersicht Allgemeines 3 Das folgende Bild zeigt, welche Geräte und Funktionen in welchem Scope zu finden sind und wie die Kommunikationswege definiert sind. Es zeigt, dass der Floor Scope keine Interaktion zu einem anderen Floor Scope benötigt bzw. zulässt und unterstützt, hingegen kommunizieren Funktionen und Applikationen im Building Scope mit Floor und Plant Scope. Der Plant Scope verarbeitet die Informationen (Zwangs- und Bedarfssignale) aus dem Building Scope.
Übersicht 3 Allgemeines Managementplattform, wie z. B. Desigo CC geändert werden kann. Es können sich je nach Disziplin auch mehrere Gruppenmitglieder auf einer Raumautomationsstation befinden. Dies sind beispielsweise Lichtgruppen je Etage, Gebäudeabschnitt oder Gebäude oder Jalousiegruppen über eine Fassade oder ein Fassadensegment hinweg. Kommandieren Systemauslegung Verteilung/Kommandierung von Gruppen-Master zu Gruppenmitglied Beschränkung auf max.
Übersicht Allgemeines 3 Um in mittleren bis grossen Projekten aber auch erweiterten Anforderungen entsprechen zu können, lassen sich alle zentralen Funktionen verschachteln. Nutzt nun der Mieter z. B. zwei Etagen, kann eine zentrale Funktion individuell auf die jeweilige Etage wirken, die in einer weiter darüber liegenden zentralen Funktion übergeordnet auf beide Etagen wirkt. Dies lässt sich am Beispiel der Beleuchtung oder Beschattung sehr gut darstellen. Mieter Einkaufspassage EG Mieter A, 1.
Übersicht 3 Vernetzung von Ethernet/IP-Netzwerken Raum 106 DXR2... Raum 107 DXR2... Raum 106 DXR2... DXR2... RaumFunktionen RaumFunktionen RaumFunktionen RaumFunktionen GrpMaster GrpMaster GrpMaster GrpMaster GrpMember GrpMember GrpMember GrpMember RaumsegmentFunktionen RaumsegmentFunktionen RaumsegmentFunktionen RaumsegmentFunktionen 3.
Übersicht 3 Vernetzung von Ethernet/IP-Netzwerken Gebäude A BACnet Internetzwerk 1 (BAC0) Systemweiter Scope CC-Client CC-Server Life Check IP-Subnetz 192.168.2.x VLAN ID2 Foreign Device Core Building Scope: Zentrale Funktionen PXC3 Desigo PX DXR2 Edge BBMD BACnet/IP UDP Port: BAC0 IP-Subnetz 192.168.3.
3 Übersicht Vernetzung von Ethernet/IP-Netzwerken Edge Switches Dort werden die Endgeräte angeschlossen. Sie finden sich am Ende des Netzwerkes in den Schaltschränken. Typischerweise Unmanaged Layer 2, bei Aufbau von VLANs als Managed Layer 2 Switch. Layer 2 und Layer 3 Switch Layer 2 Switches (Ethernet Switches) berücksichtigen bei der Paketübermittlung ausschliesslich die Ethernet-MAC-Adressen. Sie erfordern keinen Konfigurationsaufwand.
Übersicht 3 Vernetzung von Ethernet/IP-Netzwerken Um die Sicherheit und die Kommunikation zu optimieren, sollten VLAN umgesetzt werden, wenn: ● Mehr als 250 Geräte aus der gleichen Disziplin eingesetzt werden sollen (Klumpenrisiko). ● Unterschiedliche Sicherheitszonen, die die Primäranlagen von den Sekundäranlagen trennen sollen erforderlich sind. ● Eine hohe Ausfallsicherheit erforderlich ist.
3 Übersicht Vernetzung von Ethernet/IP-Netzwerken Nachteile: ● Jeder Switch (nicht die Endgeräte) muss Tagging gemäss IEEE 802.1q unterstützen, anderenfalls erkennt das Endgerät die Datenpakete nicht und verwirft sie, d. h. es kommt keine Kommunikation zustande.
Übersicht Vernetzung von Ethernet/IP-Netzwerken 3 Nachteile: ● Hoher Verkabelungs- und Engineeringaufwand und Managed Layer 2 Switch mit RSTP ● Alarmierung und Netzwerkmanagement empfohlen ● Umfangreiches Expertenwissen für die Konfiguration notwendig Im Fehlerfall kann das Umschalten der Kommunikationswege im DXR2.E../PXC3.E.. zwischen 10 und 30 Sekunden liegen. Die Switches sollten seitens IT überwacht werden, um den Ausfall in übergeordneten Systemen zu melden. Max. 20 DXR2.E.. / PXC3.E..
3 Übersicht Vernetzung von BACnet-Netzwerken Diese Aspekte führen dazu, dass den Desigo-Automationsstationen eine feste IP-Adresse vergeben wird. Insofern überwiegen die Vorteile des DHCP-Verfahrens klar, denn: ● Die Automationsstationen sind permanent einem Netzwerk zugewiesen und haben immer die gleiche IP-Adresse. ● Eine einfache und eindeutige Adressvergabe in den Desigo Engineering Tools ist auch wichtig für Service, Diagnose und Austausch.
Übersicht Vernetzung von BACnet-Netzwerken 196.168.2.x 3 Layer 3 Switch 196.168.1.x w Kein BACnet Broadcast 196.168.2.x Layer 3 Switch 196.168.1.x q BACnet Broadcast BBMD BBMD Damit diese BACnet-Broadcasts trotzdem über mehrere IP-Segmente hinweg angewendet werden können, existiert in BACnet die BBMD-Funktionalität. In jedem IP-Segment wird ein BBMD (BACnet Broadcast Management Device) eingerichtet. Über eine Tabelle kennen sich die BBMDs.
3 Übersicht Vernetzung von BACnet-Netzwerken Gebäude A BACnet-Internetzwerk 1 (BAC0) Systemweiter Scope CC-Client CC-Server Desigo CC Desigo CC IP-Subnetz 192.168.102.x VLAN ID2 Foreign Device Building Scope: Zentrale Funktionen BACnet-Kommunikationspfad PXC3 DXR2 Desigo PX BBMD IP-Subnetz 192.168.103.x VLAN ID3 BACnet/IP UDP Port: BAC0 IP-Subnetz Floor Scope: Flexible Räume PXC3 DXR2 PXC3 DXR2 PXG3/PX BBMD BACnet/IP UDP Port: BAC0 IP-Subnetz 192.168.104.
Übersicht 3 Zusammenführung von BACnet/IP-Netzwerken 196.168.2.x Layer 3 Switch 196.168.1.x q BACnet Broadcast BBMD BBMD Deshalb ist es in grossen und komplexen Projekten erforderlich: ● Die BACnet-Geräte über Layer 3 Switches in ein eigenes IP-Segment (VLAN) zu bringen. ● Die BACnet-Geräte aus Building, Floor und Plant Scope in jeweils eigene IP-Segmente zusammenzufassen. ● Asymmetrische BDTs zu konfigurieren. ● Für die BBMD-Funktionalität im Building Scope einen leistungsfähigen PXG3 einzusetzen.
Übersicht 3 Zusammenführung von BACnet/IP-Netzwerken BACnet/IP über Ethernet (Kupferkabel) Ethernet (Lichtwellenleiter) Kleines Projekt Etage 2 XB005 (Spannung AC 24 V) XB205-3 Desigo-Raumautomationsstationen Etage 1 XB205-3 XB005 (Spannung AC 24 V) Desigo-Raumautomationsstationen Erdgeschoss XB205-3 XB004-1 (Spannung AC 24 V) Desigo CC Workstation Desigo-Primärautomationsstationen Siemens SCALANCE Distribution Switches (XB205-3) sind als Managed Layer 2 Switch ausgeführt: ● Stellen die Verbi
Übersicht Zusammenführung von BACnet/IP-Netzwerken 3 BACnet/IP über Ethernet (Kupferkabel) Ethernet (Lichtwellenleiter) Typisches Projekt Etage 2 XB205-3 XB205-3 Desigo-Raumautomationsstationen Etage 1 XB205-3 XB005 (Spannung AC 24 V) XB205-3 Desigo-Raumautomationsstationen Erdgeschoss XB205-3 XB004-1 (Power AC 24 V) S 623 Desigo-Primärautomationsstationen Desigo CC Workstation In den Etagen selbst werden z. B. über die Daisy-Chain-Technologie bis zu max.
3 Übersicht Zusammenführung von BACnet/IP-Netzwerken BACnet/IP über Ethernet (Kupferkabel) Ethernet (Lichtwellenleiter) Dedizierte Kommunikation über Lichtwellenleiter PTZ-Innenbereichkamera Bandschutz- und Sicherheitssysteme XB205-3 XB205-3 Einbruchmeldesystem Desigo-Raumautomationsstationen PTZ-Aussenbereichkamera Controller für Zugangskontrolle XB205-3 IP-Kartenleser Bandschutz- und Sicherheitssysteme Erdgeschoss PTZ-Aussenbereichkamera XB005 (Power AC 24 V) Etage 1 Etage 2 S 623 BrandS 623
Übersicht Zusammenführung von BACnet/IP-Netzwerken 3 Für Details, siehe IT-Sicherheit in Installationen mit Desigo (CM110663) und Praxisleitfaden IP-Netzwerke in der Gebäudeautomation (CM110668).
4 BACnet/IP-Netzwerke Checkliste zur Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken 4 BACnet/IP-Netzwerke 4.
BACnet/IP-Netzwerke 4 Checkliste zur Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Frage Auslegung BACnet-Netzwerk Auslegung IP-Netzwerk Bei mehr als 500 BACnet-Referenzen, d. h. mehr als 50 Zeitprogrammen mit jeweils max. 5 Referenzen und 250 BACnet-Referenzen zu den DesigoRaumautomationsgeräten wird ein weiterer PXC als Überwachungsgerät benötigt.
4 BACnet/IP-Netzwerke Checkliste zur Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Frage Auslegung BACnet-Netzwerk Auslegung IP-Netzwerk Muss zwischen den BACnetDrittanbietergeräten und den Desigo-Geräten (PXC) ein Datenaustausch realisiert werden? Gleicher UDP Port Montage Managed Layer 2 Switches, Konfiguration von VLAN und eventuell Port Mirroring Sind Technikzentralen, Schaltschränke, Montage BBMD Unterverteiler über mehrere Gebäudeabschnitte oder Etagen verteilt? Befinden sich die Geräte für die Steuerung
BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken 4 4.2 Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Die folgenden Beispiele zeigen die Netzwerkplanung und Konfiguration eines BACnet-Netzwerkes bis hin zur Inbetriebsetzung praxisnah. Die Beispiele veranschaulichen die notwendigen Abklärungen und Planungsschritte, die Auswahl und Konfigurationen von Hardwarekomponenten rund um die Realisierung von kleinen und mittleren bis hin zu grossen Desigo-Projekten.
4 BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Funktionale Darstellung einer Beispieltopologie Zentrale oder System-Funktionen Raumbezogene Funktionen Primärbezogene Funktionen Planung und Umsetzung, IP-Netzwerk Core Level Da sich alles in einem IP-Segment befindet, kann auf den Core Switch verzichtet werden. Distribution Level Im Distribution Level, in den Steigzonen, d. h.
BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken 4 ● Unmanaged Layer 2 Switches eingeplant, die über Kupferkabel miteinander verbunden sind. ● Dort, wo die Managementplattform angeschlossen wird, ist ein Managed Layer 2 Switch für Netzwerkdiagnose und Fehlersuche vorgesehen. Hat der Kunde keine besonderen Anforderungen kann auch hier ein Unmanaged Layer 2 Switch eingesetzt werden. Edge Level Als Edge Switches sind nur Unmanaged Layer 2 Switches geplant.
4 BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Planung und Umsetzung BACnet-Netzwerk Ein BACnet-Internetzwerk ist mit einem BACnet-Netzwerk aufzubauen. Alle Desigo-Geräte kommunizieren auf dem gleichen UDP Port z. B. 0xBAC0. Lokale und globale Broadcasts sind bei dieser Anzahl Geräte, Räume und Anlagen nicht kritisch, d. h. es ist keine BBMD-Konfiguration nötig. Zu Wartungs- oder Diagnosezwecken und um Remote-Zugriff zu ermöglichen, sollte jede Automationsstation Desigo PXC...
BACnet/IP-Netzwerke 4 Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Zentrale Funktion Erdgeschoss Etage 1 Etage 2 Etage 3 Mieter A Mieter B Mieter C Mieter D AS500 SchedSh0 SchedSh1 SchedSh2 SchedSh3 Zeitprogramm für Jalousie, Geb’benutzung Zsp Jalousie Geb.nutzung EG Zsp Jalousie Geb.nutzung 1.OG Zsp Jalousie Geb.nutzung 2.OG Zsp Jalousie Geb.nutzung 3.OG AS500 SchedSh6 SchedSh7 SchedSh8 SchedSh9 Zeitprogramm für Jalousie, Sys‘bedienung Zsp Jalousie Sys’bedien. EG Zsp Jalousie Sys’bedien.
4 BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Netzwerkkomponenten Typ Siemens Layer Managed Anzahl Edge Switch pro Etage XB005 2 Nein 9 Distribution Switch in Technikzentrale XB200 1 Ja 1 Beschreibung 1.OG 2.OG 3.OG 4.OG DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 Primäranlagen Systemebene VLAN VLAN 01 VLAN 01 VLAN 01 VLAN 01 VLAN 01 VLAN 01 UDP Port BAC0 BAC0 BAC0 BAC0 BAC0 BAC0 Subnetmask 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.0 255.255.255.
BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken 4 Anforderung ● Neues Bürogebäude mit Raumautomation für 424 Räume über 4 Etagen sowie zur Aufbereitung entsprechende Primäranlagen. ● Jede Etage wird von einem anderen Mieter genutzt und hat somit eine eigene Belegung und Nutzung d. h. Raumbetriebsart sowie zugehörige Raumsollwerte, Beleuchtung je Etage mit zentraler Bedienung und Notfunktion. ● Jalousieansteuerung je Fassade inkl. Schutz-, Service- und Notfunktion.
BACnet/IP-Netzwerke 4 Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Funktionale Darstellung einer Beispieltopologie Gebäude VLAN5 192.168.15.x BAC0 Gebäude VLAN7 192.168.17.x Etage .. VLAN2 192.168.12.x BAC0 Max 250 IP-Geräte Etage .. VLAN1 192.168.11.x BAC0 Max. 250 IP-Geräte Zentrale oder System-Funktionen Anlage VLAN6 192.168.16.
BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken 4 ● Über Kupferkabel miteinander verbunden sind. ● Dafür sorgen, dass die Desigo-Raumautomationsgeräte der jeweiligen Etage sich in einem eigenen VLAN befinden und somit von den anderen Desigo-Raumautomationsgeräten in den anderen Etagen hinsichtlich lokaler BACnet Broadcasts isoliert werden. ● Für Netzwerkdiagnose und Fehlersuche jeweils Port Mirroring konfiguriert werden kann.
4 BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken IP/VLAN-Übersicht Netzwerkbezeichnung VLAN-ID Subnetz Adressbereich Default Gateway BA_TRA_01 1 255.255.255.0 192.168.11.1 -- 254 192.168.11.254 BA_TRA_02 2 255.255.255.0 192.168.12.1 -- 254 192.168.12.254 BA_TRA_03 3 255.255.255.0 192.168.13.1 -- 254 192.168.13.254 BA_TRA_04 4 255.255.255.0 192.168.14.1 -- 254 192.168.14.254 BA_Mgmt 5 255.255.255.0 192.168.15.1 -- 254 192.168.15.254 BA_Hvac 6 255.255.255.0 192.168.
BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Funktion 4 192.168.13.250 - - - - - 192.168.14.250 - - - - - 192.168.16.1 .- - - - - für Systemüberwachung Systemebene Hauptanlagen HLK BBMD im VLAN 1 BBMD im VLAN 2 BBMD im VLAN 3 BBMD im VLAN 4 (Timesynch) Zeitschaltkatalog e Global BBMD: (Ist Knotenpunkt für alle BroadcastMeldungen zwischen VLAN 01-07 bzw.
4 BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken ● Desigo PXC00-E.D für die übergeordneten Funktionen, z. B. Zeitprogramme für die Belegung- und Nutzungszeiten pro Etage. ● Desigo DXR2.E18 für etagenübergreifende zentrale Funktionen. Floor Scope: ● Desigo PXC00-E.D für die Überwachung der Desigo-Raumautomationsgeräte. ● Desigo DXR2.E18/PXC3.E.. für die zentralen Funktionen innerhalb des Floor Scope. ● Desigo DXR2.E../PXC3.E.. für die Raum- und Raumsegmente / HLK, Licht und Jalousie.
BACnet/IP-Netzwerke 4 Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Zentrale Funktion EG Etage 1 Etage 2 Etage 3 AS501SC SchedSh0 SchedSh1 SchedSh2 SchedSh3 Zeitprogramme für Jalousie, Geb’benutzung Zsp Jalousie Geb.nutzung EG Zsp Jalousie Geb.nutzung 1.OG Zsp Jalousie Geb.nutzung 2.OG Zsp Jalousie Geb.nutzung 3.OG AS501SC SchedSh6 SchedSh7 SchedSh8 SchedSh9 Zeitprogramme für Jalousie, Sys’bedienung Zsp Jalousie Sys’bedienung EG Zsp Jalousie Sys’bedienung 1.OG Zsp Jalousie Sys’bedienung 2.
BACnet/IP-Netzwerke 4 Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken C A A – Distribution Switch B – Core Switch Lichtwellenleiter C – Edge Switch Kupferkabel Eine weitere Ausbaustufe zur Erhöhung von Ausfallsicherheit und Redundanz ist der Einsatz von zwei Core Switches an unterschiedlichen Standorten.
BACnet/IP-Netzwerke 4 Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Netzwerkmanagement Backbone Bridge ID = 4096 Discarding Root Bridge ID = 0 Port Priority = Low Forwarding Zusammenfassung Die folgenden Tabellen zeigen wie man alle Geräte und Netzwerkkomponenten in einem mittleren bis grossen Projekt darstellen kann. Anlagenteil Anzahl IP-Geräte PXC-Primäranlagen 3 DXR2/PXC3-Einzelraumregelung & zentr. Funktionen 400 PXC00-E.
4 BACnet/IP-Netzwerke Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Beschreibung Reserve IPAdressen EG 1.OG 2.OG 3.OG BA Mgmt DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 149 149 149 149 192.168.12. 192.168.13. 1 1 192.168.14. 192.168.15. 1 1 IP192.168.11. Adressberei 200 ch für DXR2 …bis 192.168.12. 192.168.13. 200 200 192.168.14. 192.168.15. 200 50 PXC00-E.D- 192.168.11. 201 Überwachung im Floor Scope 192.168.12. 192.168.13. 201 201 192.168.14. 201 Zentrale Funktionen, Floor Scope 192.168.12. 192.168.13.
BACnet/IP-Netzwerke 4 Auslegung von BACnet/IP-Netzwerken Beschreibung EG 1.OG 2.OG 3.OG BA Mgmt DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 Primäranlagen Systemebene KälteSinteso maschinen FS20 BACnet 3rd PXC BBMD 192.168.16. 1 IP-Adressbereich Mgmt'stationen Desigo CC von… 192.168.17. 11 IP-Adressbereich Mgmt'stationen Desigo CC …bis 192.168.17. 13 Mgmt'statio n Desigo CC, Eintrag in FDT 192.168.15.
4 BACnet/IP-Netzwerke BACnet-Referenzierung über verschiedene IP-Netzwerke 4.3 BACnet-Referenzierung über verschiedene IP-Netzwerke Ein häufig anzutreffender Spezialfall ist die Notwendigkeit, einen einzelnen Datenpunkt an mehreren Stellen im Gebäude zur Verfügung zu stellen. Ein Beispiel ist eine Wetterstation, deren Wert in allen BACnet-Netzwerken benötigt wird. Eine Kopplung der BACnet-Netzwerke via BBMDs nur wegen dieses einen Datenpunktes wäre zwar möglich, aber sehr aufwendig. Mit Desigo V6.
BACnet/IP-Netzwerke 4 Diagnose und Fehlersuche in BACnet/IP-Netzwerken 4.4 Diagnose und Fehlersuche in BACnet/IP-Netzwerken Generelles Vorgehen zur Diagnose und Fehlerbehebung Bei BACnet auf IP kommt eine Vielzahl von Komponenten zum Einsatz, was zu einer gewissen Komplexität mit entsprechender Fehleranfälligkeit führt. Tritt im System ein Problem auf, muss dieses schrittweise lokalisiert werden. Fangen Sie bei der Analyse immer beim untersten System an.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Auslegung von BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks 5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5.1 Auslegung von BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks MS/TP bedeutet Master-Slave/Token-Passing und steht für das BACnet-Datenlink-Protokoll mit Diensten basierend auf EIA-485 als physikalischer Schicht. Es ermöglicht die einfache Verkabelung vor Ort mit 3 Drähten bis zu einer max. Verkabelungslänge von 1200m. Das logische Prinzip hinter MS/TP ist das Token-Passing, d. h.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 MS/TP-Verkabelung und -Topologie 5.2 MS/TP-Verkabelung und -Topologie Auch wenn ein MS/TP-Bus logisch ein Ring ist (wegen des Token-Passing-Prinzips), handelt es sich physikalisch jedoch um eine Linientopologie. Dabei gilt: ● Das MS/TP-Netzwerk darf nur innerhalb eines Gebäudes geführt werden. ● BACnet-MS/TP-Netzwerke können nur in Linientopologie verdrahtet werden. TVerbindungen/Abzweigungen sind nicht erlaubt. Eine Ausnahme sind Stichleitungen bis zu einer max.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Checkliste zur Auslegung von BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks Ein IP-Netzwerk kann max. 8 BACnet-MS/TP-IP-Router und max. 250 DXR2.M-Geräte beinhalten. Pro IPNetzwerk benötigt es ein separates Gerät, das die BBMD-Funktionalität übernimmt. Die Geräte zur Umsetzung der zentralen Funktionen kommunizieren nur via BACnet/IP. Verschiedene BACnet-Netzwerke werden zu einem BACnet-Internetzwerk zusammengeschaltet, das max. 50 BACnet-MS/TP-IP Router bzw. max. 2500 DXR2.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Checkliste zur Auslegung von BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks Frage Auslegung BACnet-Netzwerk Auslegung IP-Netzwerk Ist bei den zentralen Funktionen zu erwarten, Nein → OK dass es mehr als 250 Gruppenmitglieder gibt die Bedarfssignale an die Versorgungsanlagen liefern? Ein Bedarfssignal wird von einem Kühlventil oder Heizventil abgegeben. Ein Raumsegment kann mehrere Bedarfssignale abgeben.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Checkliste zur Auslegung von BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks Frage Auslegung BACnet-Netzwerk Auslegung IP-Netzwerk Sind Netzwerkdiagnose und Fehlersuche erforderlich? Managed Layer 2 Switches einschliesslich Konfiguration von Port Mirroring Sind Ausfallsicherheit und Redundanz erforderlich? Managed Layer 2 Switches, RSTP Müssen Störungen/Ausfälle überwacht werden? SNMP oder Hardware-Kontakt Wird ein Remote-Zugriff verlangt? Einsatz von Security-Modulen für
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele Frage Auslegung BACnet-Netzwerk Werden in diesem Projekt zu HLK und DesigoRaumautomation auch noch andere Disziplinen (Brand, Einbruch, Video) geplant? Auslegung IP-Netzwerk Grosses Projekt und Netzwerk hoher Komplexität Liegt die Anzahl der DesigoRaumautomationsgeräte zwischen 500 und 15000? Ist die Anzahl der Primäranlagen, die über Desigo PXC realisiert werden müssen, < 200? Erstreckt sich die Gebäudeautomation über mehrere Liegenschaften, Ge
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Anwendungsbeispiele Funktionale Darstellung einer Beispieltopologie Zentrale oder System-Funktionen Raumbezogene Funktionen Primärbezogene Funktionen Planung und Umsetzung, IP-Netzwerk Core Level Da sich alles in einem IP-Segment befindet, kann auf den Core Switch verzichtet werden. Distribution Level Im Distribution Level, in den Steigzonen d. h.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele ● Unmanaged Layer 2 Switches eingeplant, die über Kupferkabel miteinander verbunden sind ● Dort wo die Managementplattform angeschlossen wird, ist ein Managed Layer 2 Switch für Netzwerkdiagnose und Fehlersuche vorgesehen. Sofern der Kunde keine besonderen Anforderungen hat, kann auch hier ein Unmanaged Layer 2 Switch eingesetzt werden. BACnet-MS/TP-Netzwerke dürfen je nach eingestellter Baudrate eine max. Kabellänge von 1200m haben.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Anwendungsbeispiele BACnet-MS/TP-IP-Router verbinden das BACnet/IP-Netzwerk mit den verschiedenen BACnet-MS/TPNetzwerken in den Etagen. Dabei ist darauf zu achten, dass jedes Netzwerk eine eindeutige Netzwerknummer bekommt. Lokale und globale Broadcasts sind bei dieser Anzahl Geräte, Räume und Anlagen nicht kritisch, d. h. BBMD-Konfiguration ist nicht erforderlich.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele Zentrale Funktion Erdgeschoss Etage 1 Etage 2 Etage 3 Mieter A Mieter B Mieter C Mieter D AS500 SchedSh0 SchedSh1 SchedSh2 SchedSh3 Zeitprogramm für Jalousie, Geb’benutzung Zsp Jalousie Geb.nutzung EG Zsp Jalousie Geb.nutzung 1.OG Zsp Jalousie Geb.nutzung 2.OG Zsp Jalousie Geb.nutzung 3.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Anwendungsbeispiele Anlagenteil Anzahl IP-Geräte Anzahl MS/TP-Geräte PXC-Primäranlagen 5 DXR2-Einzelraumregelung & zentrale Funktionen 1 PXC00-E.D-System-Controller, Building Scope 1 PXG3.M-BACnet-MS/TP-IP-Router 4 Reserven 5% 1 6 Total 12 126 120 Netzwerkkomponenten Typ Siemens Layer Managed Anzahl Edge Switch pro Etage XB005 2 Nein 4 Distribution Switch in Technikzentrale XB200 1 Ja 1 Beschreibung 1.OG 2.OG 3.OG 4.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Anwendungsbeispiele Beschreibung 1.OG 2.OG 3.OG 4.OG DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 Primäranlagen IP-Adressbereich PXCPrimäranlagen von… 192.168.11.100 IP-Adressbereich PXC Primäranlagen …bis 192.168.11.199 5 Systemebene IP-Adressbereich Mgmt'stationen Desigo CC von… 192.168.11.210 IP-Adressbereich Mgmt'stationen Desigo CC …bis 192.168.11.215 5.4.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele Edge Level Als Edge Switches sind nur Umanaged Layer 2 Switches geplant. BACnet-MS/TP-Netzwerke dürfen je nach eingestellter Baudrate eine max. Kabellänge von 1200m haben. Wird diese Gesamtlänge jedoch überschritten, muss ein neues BACnet-Netzwerk kreiert werden und über einen BACnet-MS/TP-IP-Router nach BACnet/IP auf Ethernet verbunden werden. Dabei greifen dann wieder die Regeln für BACnet/IP-Netzwerke, d. h.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele IP/VLAN-Übersicht Netzwerkbezeichnung VLAN-ID Subnetz Adressbereich Default Gateway BA_TRA_01 1 255.255.255.0 192.168.11.1 -- 254 192.168.11.254 BA_TRA_02 2 255.255.255.0 192.168.12.1 -- 254 192.168.12.254 BA_TRA_03 3 255.255.255.0 192.168.13.1 -- 254 192.168.13.254 BA_TRA_04 4 255.255.255.0 192.168.14.1 -- 254 192.168.14.254 BA_Mgmt 5 255.255.255.0 192.168.15.1 -- 254 192.168.15.254 BA_Hvac 6 255.255.255.0 192.168.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Anwendungsbeispiele 192.168.13.30 - - - - - 192.168.16.1 - - - - - Zentrales BBMD (Ist Knotenpunkt für alle BroadcastMeldungen zwischen VLAN 01-07 Hauptanlagen HLK BBMD für VLAN01 BACnet-MS/TPIP-Router zu den DXR in Etage 1 BBMD für VLAN02 BACnet-MS/TPIP-Router zu den DXR in Etage 2 BBMD für VLAN03 BACnet-MS/TPIP-Router zu den DXR in Etage 3 BBMD für VLAN04 BACnet-MS/TPIP-Router zu den DXR in Etage 4 192.168.14.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele Je nach Gebäudeplanung kann es auch vorkommen, dass die Luftaufbereitung nicht zentral stattfindet, sondern dezentral verteilt in jeder Etage. Hierfür würde jeweils ein PXC100-E.D im Floor Scope eingesetzt. Dieser übernimmt dann die Zeitprogrammierung und die übergeordneten Funktionen für die Etage / Floor Scope. Die Überwachung der Desigo-Raumautomationsgeräte wird dann über das Überwachungsgerät PXC00-E.D im Building Scope realisiert.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele Zentrale Funktion EG Etage 1 Etage 2 Etage 3 Gesamtgebäude Zentrale Fassadenbeschattung Süd CenFcdShd_S Zentrale Fassadenbeschattung Ost CenFcdShd_E Versorgungskette Warmwasser SplyHw SplyHw SplyHw SplyHw SplyHw (Gesamt) Versorgungskette Kaltwasser SplyChw SplyChw SplyChw SplyChw SplyChw (Gesamt) Versorgungskette Lüftung SplyAir SplyAir SplyAir SplyAir SplyAir (Gesamt) Empfehlung Netzwerkkomponenten ● Siemens SCALANCE XB0
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele C B A Verkabelung der Distribution Switches Die Verkabelung der Distribution Switches kann in RSTP erfolgen und bietet somit eine hohe Ausfallsicherheit. Die BACnet-MS/TP-IP-Router werden entweder direkt an den Distribution Switch angeschlossen oder aber auf abgesetzte Edge Switches. Vorteile ● Der Backbone wird redundant als Ring ausgeführt. ● Die kleineren z. B.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Anwendungsbeispiele Anlagenteil Anzahl IP-Geräte PXC-Primäranlagen 3 Anzahl MS/TP-Geräte DXR2-Einzelraumregelung 400 PXC00-E.D-System-Controller, Floor Scope 4 PXC00-E.D-System-Controller, Building Scope 1 DXR2.E18 für Zentrale Funktionen, Floor Scope 4 DXR2.E18 für Zentrale Funktionen, Building Scope 2 PXG3.M als BBMD, Routing nach BACnetMS/TP 8 PXG3.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks 5 Anwendungsbeispiele Beschreibung PXG3.M, BBMD, Routing nach MS/TP EG 1.OG 2.OG 3.OG BA Mgmt DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 192.168.11. 10 192.168.11. 192.168.11. 20 30 Systemebene KälteSinteso maschinen FS20 BACnet 3rd BMA 192.168.11. 40 PXG3.M, zentrales BBMD im Building Scope 192.168.15.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Diagnose und Fehlersuche in BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks Beschreibung EG 1.OG 2.OG 3.OG BA Mgmt DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 DXR2 Primäranlagen Systemebene KälteSinteso maschinen FS20 BACnet 3rd PXC BBMD BMA 192.168.16. 1 IP-Adressbereich Mgmt'stationen Desigo CC von… 192.168.17. 11 IP-Adressbereich Mgmt'stationen Desigo CC …bis 192.168.17. 13 Mgmt'statio n Desigo CC, Eintrag in FDT 192.168.15. 250 5.
BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Diagnose und Fehlersuche in BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks 5 Fehlerbild Mögliche Ursache & Fehlerbehebung Vor Inbetriebnahme soll die Verkabelung überprüft werden ● 3-Draht-Verkabelung wo immer möglich.
5 BACnet-Netzwerke mit MS/TP-Trunks Diagnose und Fehlersuche in BACnet-Netzwerken mit MS/TP-Trunks Fehlerbild Mögliche Ursache & Fehlerbehebung Kommunikation ist langsam. ● Kommunikation startet nach Spannungsausfall nicht mehr bzw. nach Spannungsausfall am BACnet/IP-Router startet die Kommunikation nicht mehr.
Produkte für die Netzwerkinfrastruktur 6 6 Produkte für die Netzwerkinfrastruktur Wie können Siemens SCALANCE Produkte eingesetzt werden? Dies sind nur generelle Informationen und kein Produktkatalog.
7 Glossar 7 Glossar Begriff Definition AS oder PXC Automationsstation für Steuerung und Regelung von Primäranlagen: PXC50/100/200-E.D Gruppen-Master Gruppen-Master in der Desigo-Raumautomation zur Verteilung von Betriebsarten, Sollwerten oder Koordinationssignalen an zugeordnete Gruppenmitglieder. Gruppenmitglied Gruppenmitglied – logisches Zusammenführen von HLK-, Licht- oder Beschattungsfunktionen.
Glossar 7 Übersicht über den IPv4-Adressraum A6V11159798_de--_03 73 | 74
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