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i-bus®智能建筑控制系统设计手册，05-201511537264i-bus®智能建筑控制系统目录ABB|i-bus®智能建筑控制系统|1SXF500001M20063系统概述电气设计方法设计实例i-bus®系统与其它系统的连接常用元件常用元件选型参考项目11/1|ABB|i-bus®智能建筑控制系统i-bus®智能建筑控制的系统概念ABBi-bus®智能建筑控制系统（以下简称：i-bus®系统）采用KNX总线标准，KNX标准起源于欧洲，是汇集了其技术前身欧洲安装总线(EIB)、欧洲住宅系统(EHS)及BatiBUS20年的知识经验所得的结果。已被批准为：欧洲标准(CENELECEN50090和CENEN13321-1)国际标准(ISO/IEC14543-3)中国标准(GB/T20965-2013住宅和楼宇控制系统)美国标准(ANSI/ASHRAE135)是唯一全球性的住宅和楼宇控制标准i-bus®系统中受控的负载直接与控制系统的驱动器相连，所有传感器（如：智能面板、移动感应器、光亮传感器）和驱动器（如：开关驱动器、窗帘驱动器）都是通过一种通信介质（如：i-bus总线）相互连接在一起。当一个智能面板的按钮被按下时，它通过通信介质i-bus总线向设定的驱动器以电信号的形式发出一个指令，驱动器收到电信号后经过内置CPU进行信息处理然后再驱动负载，实现相应的功能。这意味着在系统不作任何改动的情况下通过编程实现功能的灵活多变。i-bus系统工作原理示意图:NL4联8键智能面板开关驱动器智能面板2联4键开关驱动器移动感应器SA/S4.16.2.1SA/S4.16.2.1配电箱配电箱电信号电信号电信号电信号电信号电信号电信号电信号i-bus总线电缆(4芯屏蔽双绞线2×2×0.8)i-bus®系统工作原理示意图：系统概述系统概念1ABB|i-bus®智能建筑控制系统|1/2i-bus®系统的主要控制功能-灯光控制-温度控制(例：风机盘管/地加热/暖气片)-通风幕墙及遮阳系统控制-电动窗帘、电动门窗控制-系统信号监视-中央控制i-bus®系统的主要应用领域-智能办公楼-智能家居-智能酒店-智能车站地铁-智能机场-智能桥梁隧道-智能医院-智能学校-智能商场-智能体育场馆-智能展览场馆-智能寺庙教堂-智能银行-智能小区i-bus®系统的必要性随着世界经济与高新技术的不断发展，人们对生活环境的要求越来越高。业主从使用角度，除去对建筑的传统要求外，在建筑的安全性、舒适性、节能性、自动化与信息化等方面均提出更高的要求，其目的是创造舒适宜人，能充分提高工作效率而又具有极大灵活性的办公与生活环境。目前，为适应这种社会发展潮流，新建建筑有必要安装先进的控制系统，以满足不同使用者的各种使用与管理需要，最终使楼宇的建设者、发展商和用户获得更大的经济效益。由于i-bus®系统产品种类丰富而且符合国际标准ISO/IEC14543，以及中国国家标准住宅和楼宇控制系统技术规范GB/Z20965，因此能经受将来的考验。i-bus®系统的优点舒适为现代建筑创造一个亲和的环境。改造简单，可随时满足用户在舒适方面的新需求，为人们提供轻松、满意的生活环境。节能现代化楼宇在满足使用者对环境要求的前提下，还能根据人员的活动状况、工作规律、自然光状况来调节室内环境，以最大限度地减少能量消耗。灵活能满足多种用户对不同环境功能的要求。i-bus®系统是开放式、大跨度框架结构，可以迅速而方便地改变建筑物的使用功能或重新规划使用区域。经济自动控制功能可大量减少管理与维护人员的工作量，降低管理费用，提高工作效率及管理水平。安全现代化建筑有多种报警措施，各系统相互配合，并以计算机网络的形式实现综合管理，各种紧急突发事件中，能作出迅速果断的处理，为建筑的安全提供了可靠的保障。系统概述系统功能11/3|ABB|i-bus®智能建筑控制系统系统概述系统特点i-bus®系统特点1）i-bus®系统结构是分布式总线结构，系统内传感器和驱动器有独立CPU，相互之间是对等关系。2）系统中任何传感器和驱动器的损坏，不会影响到其他无程序关联的系统元件的运行。维修、更换或升级系统内的元件、软件时，系统的其余部分可照常运行，维护保养方便。系统具有强大的可扩展性，对于功能的增加或控制回路的增加，只需挂接相应的元件，而无需改动系统内原有的元件和接线，便能达到要求。3）系统的控制回路为总线制，结构简单，没有大量总线电缆的敷设和繁杂的控制设计。驱动器及系统元件安装在强电箱内。现场传感器（智能面板、移动感应器等）之间以及与强电箱内设备只需一条i-bus总线进行连接，总线采用SELV(24V安全低电压)供电方式，安全可靠，操作方便。4）控制功能的修改方便灵活，只需少量的程序调整，不需要现场重新布线就可以实现。此外，通过有效的控制方式可节约能源，提高效率。例：通过时钟和光线控制设定，使系统自动运行到最佳状态，合理节约能源，方便管理和维护。5）所有驱动器及系统元件均为模数化产品，采用标准35mm导轨安装方式，安装尺寸符合普通标准照明配电箱的规格。现场智能面板及移动感应器采用国标86盒或VDE德标80底盒墙装方式，施工简单，控制功能变化更方便。6）i-bus®系统采用分层结构，分成支线和区域，一般情况下，可有15条支线经过线路耦合器与干线相连接，组成区域。支线中的信号，经过线路耦合器过滤掉不必要的信号，才能被允许进入干线中，以提高干线通讯的效率。支线之间也可采用IP路由器连接，干线采用局域网的数据传输方式，有效提高整个系统的数据交换速率，在局域网内数据的传输速率由网络设备的性能决定。7）i-bus总线电缆本身具有屏蔽能力，总线电缆不能接地。8）带电流检测功能的开关驱动器，可以监视回路电气设备是否损坏并报警。9）系统元件巡检功能，可以监视系统内元件是否在线，若有总线故障或元件故障、断线可及时上报。i-bus®系统组成1）总线元件主要分为三大类：驱动器、传感器、系统元件驱动器：负责接收和处理传感器传送的信号，并执行相应的操作，如开/关灯、调节灯的亮度、升降窗帘、启停风机盘管或地加热调节温度等。传感器：负责根据现场手动操作，或探测光线、温度等的变化，向驱动器发出相应的控制信号。系统元件：为系统运行提供必要的基础条件，如电源供应器和各类接口。1ABB|i-bus®智能建筑控制系统|1/4i-bus®系统结构1）系统最小的结构单元称为支线，最多64个总线元件在同一支线上运行，每条支线实际所能连接的设备数取决于所选电源的容量和支线元件的总耗电量。2）最多15条支线通过线路耦合器(LK/S4.2)连接在一条干线上。由支线、干线组成的如下图所述的系统结构称为区域。一个区域中最多可连接15×64个总线元件。系统可通过主干线进行扩展，使用线路耦合器(LK/S4.2)将每个区域连接到主干线上。主干线上可连接15个区域，故整个系统最多可连接14400个总线元件（电源供应器及线路耦合器除外）。支线、干线、主干线数据传输速率均为9600bit/s。系统概述系统结构11/5|ABB|i-bus®智能建筑控制系统5）在同一条支线中：-所有i-bus总线电缆总和不超过1000米-任何两个元件之间的i-bus总线电缆长度均不超过700米-电源到任何元件的i-bus总线电缆长度均不超过350米-若有两个电源供应器，电源之间的i-bus总线电缆长度不得小于200米3）对于大型项目，为提高通讯速率，建议在干线之间或支线之间采用IP路由器IPR/S，作为高速线路耦合器使用。支线之间采用高速线路耦合器的系统结构如下，此时IPR/S的最大数量为225，故系统最多可连接64x225=14400个总线元件（电源供应器及线路耦合器除外）。4）干线之间采用高速线路耦合器的系统结构如下，IPR/S的最大数量为15，故系统最多可连接64x15x15=14400个总线元件（电源供应器及线路耦合器除外）。系统概述系统结构2ABB|i-bus®智能建筑控制系统|2/1设计步骤(1)：强电回路划分i-bus强电回路划分参考下图示例：配电箱C12培训室1电动百叶窗帘C133AL4电动百叶窗帘光感培训室2L19C11投影仪升降支架L18电动窗帘耳房C10L13L11L12C3电动幕布L14L17液晶屏L5升降支架L1ED1L2L7L3L8L4L9L10D3C9C4D4D2ED2L6液晶屏升降支架电动幕布电动窗帘投影仪升降支架C5D1C2C8C7会议室液晶屏升降支架C6L16L15电动窗帘液晶屏升降支架C1电气设计方法设计步骤22/2|ABB|i-bus®智能建筑控制系统设计步骤(2)：传感器（如：智能面板、移动感应器）的布置及连接i-bus6127/02会议室i-bus6127/02i-bus6127/02：4联8键智能面板i-bus总线电缆6127/02i-bus6127/02i-bus6127/02i-bus3AL4配电箱电气设计方法设计步骤2ABB|i-bus®智能建筑控制系统|2/3设计步骤(3)：系统拓朴图的确定（实际项目的系统拓朴图，在不违背i-bus®系统结构原理下，可进行修改。）系统拓朴结构图说明：①系统共划分为区域、干线、支线，每条支线和干线上配备一个640mA的电源供应器SV/S30.640.3.1。②每条支线的元件不超过64个，设计时留出一定余量便于将来系统的扩容或调整，当支线上配备320mA或160mA的电源供应器时，支线元件的数量相应减少。③每条支线通过线路耦合器(LK/S4.2)连接在IP路由器(区域耦合器，IPR/S2.1)上，支线采用i-bus总线电缆四芯屏蔽双绞线J-Y(st)YH。④IP路由器(区域耦合器，IPR/S2.1)通过LAN的形式，与中央控制计算机连接，主干线采用10M/100M/1000M网络UTP线缆。⑤各个配电箱内分别分散安装各种驱动器，用于驱动灯光、电动窗帘等，驱动器采用标准DIN导轨安装方式，每个驱动器均为标准模数化的模块。⑥现场安装有各种智能面板或移动感应器，采用国标86盒或VDE德标80盒安装。：SV/S30.640.3.1系统电器LK/S4.2线路器IPR/S2.1IP路器LK/S4.2SV/S30.640.3.1LK/S4.2SV/S30.640.3.1LK/S4.2SV/S30.640.3.1LK/S4.2SV/S30.640.3.1LK/S4.2SV/S30.640.3.1SV/S30.640.3.1配电箱配电箱配电箱配电箱IPR/S2.1配电箱配电箱USB/S1.1i-bus支线154AL94AL123AL53AL8i-bus支线10区域三区域十五区域二支线：四芯屏蔽双绞线J-Y(st)YH干线：四芯屏蔽双绞线J-Y(st)YH主干线：10M/100M/1000M网络UTP线缆LK/S4.2SV/S30.640.3.1配电箱区域一i-bus干线区域控制计算机中央控制计算机NETOPCServer软件与BMS系统连接局域网1AL11AL4i-bus支线11AL51AL8i-bus支线22AL132AL16i-bus支线83AL4i-bus支线93AL1引自上一配电箱3AL4JRA/S4.230.1.14路窗帘驱动器JRA/S4.230.1.14路窗帘驱动器JRA/S4.230.1.14路窗帘驱动器JRA/S2.230.1.12路窗帘驱动器SA/S12.10.2.112路开闭模块SA/S12.10.2.112路开闭模块SD/S4.16.14路荧光灯调光器i-bus数据总线引至下一配电箱i-bus数据总线6127/026127/026127/026127/02电气设计方法设计步骤22/4|ABB|i-bus®智能建筑控制系统设计步骤(4)：接线图（实施阶段）SA/S4.10.2.1S1S2S3S4SA/S4.16.6.1SV/S30.640.3.1S1S2S3S4S1210WS2210WS3210WS4210W6197/12-101-500S1315VAS2315VAS3315VAS4315VAS1315VAS2315VAS