EIB總線原理與實例分析

　　1 現(xiàn)有現(xiàn)場總線及其在智能建筑應(yīng)用上的局限性

　　現(xiàn)場總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場、在微機化測量控制設(shè)備之間實現(xiàn)雙向串行多節(jié)點數(shù)字通信的協(xié)議，是新一代智能儀表的通信標準。根據(jù)國際電工委員會（IEC）的標準和現(xiàn)場總線基金會（FF）的定義:“現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)”。 由于現(xiàn)場總線適應(yīng)了工業(yè)控制系統(tǒng)向分散化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化的發(fā)展趨勢，它一經(jīng)產(chǎn)生便成為全球工業(yè)自動化技術(shù)的熱點，受到了全世界的普遍關(guān)注。

　　在20世紀80年代中期，德國、法國等歐洲國家的一些大公司相繼推出自己的現(xiàn)場總線產(chǎn)品，同時也制定了自己相應(yīng)的標準。自20世紀90年代以后，全世界發(fā)展起來的現(xiàn)場總線已達數(shù)十種。通過實際應(yīng)用的優(yōu)勝劣汰后，目前有幾種現(xiàn)場總線技術(shù)已逐漸具有影響力并在一些特定的應(yīng)用領(lǐng)域顯示了自己的優(yōu)勢，比較有代表性的包括了FF，Lonworks，CAN，Profibus，WorldFIP，HART等等?，F(xiàn)場總線技術(shù)的產(chǎn)生促進了現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，并且使現(xiàn)場控制的功能更加強大。由于采用了現(xiàn)場總線技術(shù)而帶來了過程控制系統(tǒng)的開放性，使得系統(tǒng)成為具有測量、控制、執(zhí)行和過程診斷等綜合能力的控制網(wǎng)絡(luò)。

　　與工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用比較，智能建筑領(lǐng)域?qū)崟r控制的時效性，精確性及通訊效率等方面要求較低，而且建筑領(lǐng)域的現(xiàn)場控制有其固有的要求，要求易于操作，同時還要有高度的經(jīng)濟性，靈活性與安全性。同時，普通的智能家居與一棟超高層寫字樓的控制目標和功能要求又不盡一樣。因此迫切需要在建筑領(lǐng)域有專門的現(xiàn)場總線技術(shù)標準。EIB進入中國市場以前，Lonworks總線在智能建筑領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。Lonworks通過Lonmark工作任務(wù)組，完成了行業(yè)規(guī)范，覆蓋了在建筑自動化中的暖通空調(diào)，照明，安保，電梯，網(wǎng)絡(luò)工具等模式的定義與互操作規(guī)范，通過Lonmark認證的Lonworks產(chǎn)品，保證了開放互操作性。但Lonworks由于其協(xié)議是針對工業(yè)現(xiàn)場所制訂，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的應(yīng)用層、用戶層缺乏對家庭樓宇自動化的統(tǒng)一描述，容易產(chǎn)生各種彼此不兼容的控制總線（如現(xiàn)場總線、設(shè)備總線等）和子系統(tǒng)，形成各種控制網(wǎng)絡(luò)“孤島”。各個子系統(tǒng)之間通過網(wǎng)關(guān)與總線連接，增加安裝費用的同時不能徹底解決網(wǎng)關(guān)的“瓶頸”問題，有其先天的局限性。[1]

　　2 EIB系統(tǒng)介紹

　　1990年5月8日，由110多個歐洲電氣制造商聯(lián)合成立了European Installation Bus Association， 總部設(shè)于比利時的布魯塞爾，并制訂了歐洲安裝總線規(guī)范European Installation Bus。EIBA會員占據(jù)了歐洲樓宇、家庭自動化設(shè)備銷售額的80%。自EIB于1992年第一次出現(xiàn)在德國漢諾威交易會以來，一場翻天覆地的電氣安裝革命已經(jīng)悄悄地開始了。據(jù)統(tǒng)計，在德國的商業(yè)功能建筑和大型超市中，大約30%的樓宇都不同程度地安裝了EIB系統(tǒng)，而在計劃建造的樓宇中，這一比例則達到了60%。EIB系統(tǒng)在歐洲被稱為European Installation Bus，即歐洲安裝總線。在亞洲則是指Electrical Installation Bus，即電器安裝總線。鑒于其優(yōu)秀表現(xiàn)，該協(xié)議已被美國消費電子制造商協(xié)會（CEMA）吸收作為家庭網(wǎng)絡(luò)EIA-776標準。經(jīng)過十多年的發(fā)展，EIB不僅成為事實上的歐洲規(guī)范，并在2000年在IEC國際現(xiàn)場總線標準大會上提名為國際標準之一。

　　EIB最大的特點是通過單一多芯電纜替代了傳統(tǒng)分離的控制電纜和電力電纜，并確保各開關(guān)可以互傳控制指令，因此總線電纜可以以線型、樹型或星型鋪設(shè)，方便擴容與改裝。元件的智能化使其可以通過編程來改變功能，既可獨立完成諸如開關(guān)、控制、監(jiān)視等工作，也可根據(jù)要求進行不同的組合。與傳統(tǒng)安裝方式比較，EIB不增加元件數(shù)量而實現(xiàn)了功能倍增，從而具有了高度的靈活性。它的開放性更使得不同公司基于EIB協(xié)議開發(fā)的電氣設(shè)備可以完全兼容，并為后續(xù)公司進入EIB市場提供可能。

　　EIB系統(tǒng)既是一個面向使用者、體現(xiàn)個性的系統(tǒng)又是一個面向管理者的系統(tǒng)，使用者可根據(jù)個人的喜好任意修改系統(tǒng)的功能，達到自己所需要的效果，并可通過操作探測器（如按鈕開關(guān)等）來控制系統(tǒng)的動作；另一方面， EIB系統(tǒng)還提供基于Windows的軟件平臺，管理者（如小區(qū)物業(yè)中心、大樓管理中心、車庫管理處等）將安裝此套軟件的計算機連接至EIB系統(tǒng)即可對EIB系統(tǒng)進行控制并進行管理，從而達到集中管理的功能。