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摘要：美國能源控制公司（AEC）提供的AEC系列智能配電儀表具備先進的通訊功能，可與世界上眾多樓宇自控系統(tǒng)可靠地互聯(lián)。主要互聯(lián)方式有OPC方式，Gateway（網(wǎng)關(guān)）方式等。

關(guān)鍵詞：AEC智能配電儀表樓宇自控系統(tǒng)

一、引言

智能大廈弱電系統(tǒng)融計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、圖形顯示技術(shù)及通信技術(shù)于一體，是智能建筑極其重要的組成部分，它監(jiān)督整棟大廈的全部機電設備。弱電系統(tǒng)一般包括樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)、消防自動化報警子系統(tǒng)(FAS)、智能配電子系統(tǒng)（AEC）、安防子系統(tǒng)(SAS)、衛(wèi)星接收及有線電視子系統(tǒng)(CATV)、車庫管理子系統(tǒng)(CPS)、公共廣播及緊急廣播子系統(tǒng)(PAS)。弱電系統(tǒng)的集成就是將各分系統(tǒng)集成到一個統(tǒng)一的平臺下，實現(xiàn)聯(lián)動控制、信息共享，以便對整棟建筑的管理。

智能建筑的目標是在系統(tǒng)一體化集成的基礎上，通過系統(tǒng)集成來實現(xiàn)信息、資源和任務的綜合共享與全局一體化的綜合管理。

智能配電系統(tǒng)作為智能建筑信息系統(tǒng)（BAS）的重要組成部分，其中主要產(chǎn)品為智能配電儀表，如AEC公司的6800、4620等。

美國能源控制公司（AEC）作為智能配電領(lǐng)域的專業(yè)廠商，向業(yè)界提供先進的全系列智能配電儀表，如下：

1.AEC智能配電儀表

2.AEC綜合保護測控單元

3.AEC智能配電系統(tǒng)

二、先進的AEC智能配電儀表，適用于樓宇自控系統(tǒng)（BAS）

1、先進的樓宇自控系統(tǒng)具備良好的開放性

當前世界上眾多樓宇自控系統(tǒng)(BAS)產(chǎn)品供應商云集中國大陸，尤其是上海。在這里列出一些比較著名的公司(產(chǎn)品)名稱：Honeywell,JohnsonControls,Landis&Staefa,Satchwell,STE&E,CaradonTrend,Andover,Siebel,CSI(ControlSystemInternational),TA(Tour&AndersonAB),Auto-Matrix等等。

考察這些BAS產(chǎn)品和外部設備的數(shù)據(jù)交換能力或者說開放性能，可以說有多種多樣的情況。但通過分析綜合，這些產(chǎn)品和外部設備的數(shù)據(jù)交換能力，大致可分為以下幾種情況：

①產(chǎn)品支持某種標準的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，具有很好的開放性能。例如支持微軟Windows操作系統(tǒng)下的OPC(OLEforProcessControl)功能；或者動態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)功能，數(shù)據(jù)交換通過軟件實現(xiàn)，不需要硬件接口；公開接口技術(shù)的詳細規(guī)格、說明，接口軟件隨系統(tǒng)監(jiān)控軟件一起售于用戶，開發(fā)通訊功能不必向產(chǎn)品供應商另外支付費用。以上著名公司的主流產(chǎn)品完全符合這一條，AEC的產(chǎn)品也同樣符合這樣的要求。

②產(chǎn)品支持某種標準的數(shù)據(jù)交換協(xié)議，具有一定的開放性能。例如具有DDE功能，或者有其它某種軟件數(shù)據(jù)交換工具，像API函數(shù)接口，但不公開有關(guān)軟件技術(shù)的詳細規(guī)格、說明，用戶開發(fā)數(shù)據(jù)通訊功能需要另外購買支持這種功能的軟件，有的產(chǎn)品可能還要增配相應的硬件。目前一些國內(nèi)公司的產(chǎn)品屬于這種情況。

③沒有軟件數(shù)據(jù)交換功能，但在控制機上具有串行通訊接口，如買方有外部通訊要求，供應商可以提供串行通訊協(xié)議，但一般要求買方另外支付一定的費用，并在知識產(chǎn)權(quán)方面承擔一定的責任。一些公司早期的產(chǎn)品屬于這種情況，建議用戶盡量避免在21世紀購買20世紀的產(chǎn)品。

④沒有軟件數(shù)據(jù)交換功能，也不提供開放的通訊協(xié)議。目前很少，最初的BAS屬于這種情況。

對于有信息集成要求的項目來說，應優(yōu)先考慮采用符合上述第1種情況的BAS產(chǎn)品。使用什么方式和集成系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)，在軟件工作量方面是差別很大的，這些因素將會反映到系統(tǒng)集成的工作量和成本之中。這里僅舉樓宇自控系統(tǒng)產(chǎn)品為例，其它弱電產(chǎn)品和上述情況類似。

由于實施系統(tǒng)信息集成，要求被集成的弱電產(chǎn)品是一個開放的、能夠和外部交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。這一點適用于所有被集成的弱電子系統(tǒng)產(chǎn)品。AEC的智能配電產(chǎn)品就是這樣一個開放的、能夠和外部交換數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。

在系統(tǒng)集成工程開展時，作為系統(tǒng)集成商應負全面的責任，他們應將已經(jīng)掌握的各種接口資料，向業(yè)主、設計院和建設者提出客觀的參考意見。他們應向所有子系統(tǒng)供貨商提出系統(tǒng)集成方案中關(guān)于實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊的技術(shù)要求，由各子系統(tǒng)供貨商承擔責任，提供關(guān)于通訊接口的技術(shù)資料。他們應和各子系統(tǒng)供貨商建立融洽的合作關(guān)系，因為集成系統(tǒng)和各子系統(tǒng)通訊接口的設計、技術(shù)開發(fā)和調(diào)試完成，取決于各子系統(tǒng)本身的正常開通及現(xiàn)場數(shù)據(jù)地址的組織和編程，這種合作關(guān)系是極為重要的。

2、利用OPC集成的總體方案

目前，隨著網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，BMS集成產(chǎn)品的技術(shù)趨勢也在向著基于真正開放標準和子系統(tǒng)平等的方向發(fā)展。因此，本文選取以上主流公司OPC技術(shù)實現(xiàn)系統(tǒng)的集成，采用瀏覽器/服務器(B／S)結(jié)構(gòu)、Web技術(shù)的產(chǎn)品。其邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示。

為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，在統(tǒng)一的界面上對所有的子系統(tǒng)進行監(jiān)控管理，必須提取所有子系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)通過運行在各子系統(tǒng)主機上的服務程序采集各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并加以整理轉(zhuǎn)譯存人數(shù)據(jù)庫，同時提供給監(jiān)控系統(tǒng)。這樣，各客戶可在客戶機上監(jiān)控子系統(tǒng)的實時工況。各子系統(tǒng)通過OPC客戶接口與符合OPC規(guī)范的現(xiàn)場設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，中央監(jiān)控站也是通過OPC客戶接口與各子系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。這樣，通過標準化的OPC客戶接口和OPC服務器接口，中央監(jiān)控站就可以和各子系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信，從而達到控制和管理的目的，實現(xiàn)了系統(tǒng)的集成。因此，系統(tǒng)可以大量地使用不同生產(chǎn)商制造的符合OPC規(guī)范的硬件設備和應用軟件；采用OPC規(guī)范對于系統(tǒng)的修改和升級也帶來了極大的方便。

目前，主流廠商均采用這樣的方案。

三、應用OPC協(xié)議實現(xiàn)樓宇信息系統(tǒng)與智能配電儀表的數(shù)據(jù)互聯(lián)及共享

1、OPC協(xié)議

OPC協(xié)議是為解決應用軟件與各種設備驅(qū)動程序的通信而產(chǎn)生的一項工業(yè)技術(shù)規(guī)范和標準。它采用客戶／服務器規(guī)范，并沿用了Microsoft的DCOM體系。通過COM接口，OPC客戶程序可以和一個或多個提供商的OPC服務器連接，同時一個OPC服務器也可以同多個客戶程序相連，形成多對多的關(guān)系。任何支持OPC的產(chǎn)品都可以無縫地實現(xiàn)系統(tǒng)集成。由于OPC技術(shù)基于DCOM，所以客戶程序和服務器可以分布在不同的主機上，形成網(wǎng)絡化的監(jiān)控系統(tǒng)。圖2示意了OPC客戶與服務器的互聯(lián)模型。

圖2OPC客戶與服務器的互聯(lián)模型

2、適于OPC協(xié)議接口的AEC智能配電儀表

AEC智能配電儀表提供專業(yè)的ModBUS協(xié)議。

ModBUS總線是美國莫迪康（Modicon）公司（后被法國施耐德Schneider公司收購）在世界上首先推出的基于RS485的總線。ModBUS為Modicon’sBUS（即：Modicon的總線）的縮寫。

所以：Mod——代表Modicon

BUS——總線，為專有名詞

合在一起：ModBUS.

ModBUS不是中國國標，但正在國內(nèi)標準化，將成為中國國家推薦標準。

ModBUS有2種協(xié)議，即：ModBUS-ASCII和ModBUS-RTU協(xié)議。

ModBUS協(xié)議只允許在一條線路上有一臺主機。允許在主機和從機之間進行通訊，而不允許從機之間進行通訊。

ModBUS實現(xiàn)雙向通訊的原理：ModBUS協(xié)議在一根通訊線上使用RS-485應答式連接（半雙工），這意味著在一根單獨的通訊線上信號沿著相反的兩個方向傳輸。首先，主計算機的信號尋址到一臺唯一的終端設備（從機），然后，在相反的方向上終端設備發(fā)出的應答信號傳輸給主機。

AEC公司全部的產(chǎn)品均經(jīng)過嚴格測試，符合ModBUS標準，而ModBUS標準可作為OPC協(xié)議的標準選項接入BAS系統(tǒng)。

現(xiàn)AEC系列智能配電儀表包括：

AEC6800全功能智能配電儀表：VFD顯示，U、I、P、Q、S、PF、F、KWh、cosφ，4DI、2DO

AEC4600智能配電儀表：LED顯示，I、KWh，2DI、2DO

AEC4610智能配電儀表：LED顯示，I，2DI、2DO

AEC4620智能配電儀表：LED顯示，U、I、P、Q、S、PF、F、KWh、cosφ，2DI、2DO

AEC4630智能配電儀表：LED顯示，U、I，2DI、2DO

AEC5100多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實時時鐘，16DI、8DO

AEC5200多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實時時鐘，8DI、4DO、4AI、2AO

AEC5300多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實時時鐘，8AI、8DO

AEC5400多回路監(jiān)控單元：LED顯示，SOE，實時時鐘，32DI

AEC5500多回路監(jiān)控單元：LED顯示，9I、3U

AEC4900低壓電動機保護控制器：U、I、cosφ、P、F，過載、缺相、電壓等保護

AEControl電力監(jiān)控系統(tǒng)：數(shù)據(jù)采集通訊，運行操作與記錄，SOE，PDR，工作站管理

…………

綜上所述，OPC接口作為智能樓宇的主流方向，得到主流廠商的一致遵循，具有開放性接口的AEC智能配電儀表適用于所有具備OPC接口的智能樓宇系統(tǒng)（BAS）。