系统设计与使用的注意事项

6．4．5　系统设计与使用的注意事项

1）HDL－BUS系统网络特性

HDL－BUS总线网络由总线组成，即采用一条总线将各个设备串联起来，不建议使用星形结构；而主干网可采用树形、星形、星形结合型等网络拓扑结构，在一些重要的使用场合，建议使用环形网络拓扑结构，让整个网络架构更可靠。传输介质可选择五类双绞线，远距离传输还可以选用光纤或无线。

2）HDL－BUS总线的设计原则

（1）单条总线不能接入超过64个设备。

（2）单条总线传输距离最远为1000m。

（3）如果总线传输距离超过1000m，推荐在主干网使用光纤、无线或其他方式延伸传输距离。

（4）所有的总线均可通过HDL－BUS总线交换机进行组网和数据交换。

（5）总线的设备必须考虑总线耗电和长电缆供电电压降。

3）子网的设计原则

（1）HDL－BUS系统可以由1～255个子网组成，但每一个子网内不能超过255个设备。

（2）在一个HDL－BUS系统中，通常会存在多个子网，这些子网之间均可通过总线交换机相互访问与通信，在设计或施工时，应该尽量把同一区域内相关的设备设成同一个子网，这样就可以避免增大其他子网上的数据流量。

在图6．31中，楼房有两层，两层用的设备均采用不同的子网，假定第1层用的设备为子网1，第2层用的设备为子网2，两层的子网都通过HDL－BUS总线交换机进行数据交换。这样两个子网之间是独立运行互相不会干扰对方的；但是通过总线交换机又可以互相访问对方的设备，也不会增加其数据流量。

图6．31　两层子网系统

4）HDL自带总线交换机功能的设备配置

HDL设备内共有两种类型可用做总线交换机:

（1）专用的总线交换机类型:该类型只具有总线交换功能。

（2）自带总线交换机的其他类型:该类型的设备除了具有自身的功能外，同时还兼有总线交换的功能。如果在一个系统内已配置了自带总线交换机功能的设备，则无需另配置总线交换机，以免造成设备浪费。

（3）HDL总线交换机的设备（专用类型）:单端口总线交换机（MIP01．231）。

（4）自带总线交换机的设备（其他类型）:

①事件定时器（MT12），酒店客房控制主机（MHC48IP．231）；

②48路场景控制器主机（MC48IP．231）；

③48路DMX表演控制器（MC48IP－DMX．231）；

④512路DMX表演控制器（Video Play、MD512－DMX．232）；

⑤GPRS短信控制器（MCGprs．232）。

当将以上设备作为总线交换机使用时，必须将该设备的子网ID设置与总线上其他设备的子网ID相同，否则不能查找到其子网内的设备。例如，总线交换机子网ID设置为1，那么与其相连接的其他设备的子网ID也应该设置为1。

5）HDL－BUS各类型的总线拓扑结构

HDL－BUS各类型的总线拓扑结构如图6．32、图6．33和图6．34所示。

图6．32　大型总线网＋以太网拓扑结构

图6．33　单条总线网拓扑结构

图6．34　中小型总线＋以太网拓扑结构

6）系统电源供应原则及电流不足的解决方法

（1）系统供电原则

①自带工作电源且能向总线提供电流的设备

例如:总线电源模块、壁挂式安装的高性能调光器、时间定时器、512路表演控制器、视频播放控制器等自带工作电源，并可向总线提供DC24V电源。

②不自带工作电源而需在总线上取电的设备

例如:继电器类模块、调光器类模块、传感器类、控制面板类、信号转换模块类等。触摸屏需外接DC24V电源，或由总线电源模块提供；调光功率放大器、LED驱动器不接入总线。

③计算总线电流

总线电流的计算公式如下:

式中:I_t———总线电流；

　I_Ai———第i个可提供总线电流设备的电流；

　I_Bj———第j个消耗总线电流设备的电流。

需要说明的是:消耗的电流等于这条总线上取电的设备消耗电流的总和，它必须小于该总线上能产生的电源总和；在设计时必须考虑长距离总线的电压降，必须使最末端的设备工作电压大于15V；电源的配置必须使总线短路电流限制在3A以内。

（2）总线电流不足的解决方法

当消耗电流大于供电电流时，可采用以下的解决方案。例如:有一个工程方案，只有一条总线，设备有:

①时钟定时器（带交换机功能、可提供500mA／DC24V的总线电源）1个；

②8路16A继电器模块（每个消耗12mA／DC24V）4个；

③6路2A调光模块（每个消耗35mA／DC24V）5个；

④红外双鉴动静传感器（每个消耗12mA／DC24V）30个；

⑤多功能智能按键面板（每个消耗25mA／DC24V）8个；

消耗的总线电流为:

（4×12mA）＋（5×35mA）＋（30×12mA）＋（8×25mA）＝783mA＝0．78A

设备可提供的电源为:0．5A（由时钟定时器提供）。

因此，总线提供的电源已不足供需要消耗电源的设备，所以在整个方案中增加一个DC24V的电源模块，该设备可提供1A／DC24V的总线电源。组网如图6．35所示。

图6．35　某工程组网方案

7）HDL－BUS系统总线的布线要求及设备连接

（1）布线要求

HDL－BUS系统总线采用非屏蔽五类双绞线（UTP5）作为通信介质。为了保证系统通信的可靠，布线时总线尽量不与强电缆共用同一线槽，应将总线单独穿钢管或PVC管敷设，并与电力电缆的水平距离至少大于300mm。如果是室外工程，应做好防水处理。

HDL－BUS系统主干网可采用光纤、无线、不对称数字用户线（ADSL）以及其他标准的以太网设备组网，采用光纤传输距离可以达到2～40km。

（2）总线设备的连接

推荐使用手拉手的设备链接（见图6．36），不推荐星形链接（见图6．37）。

图6．36　手拉手接法

图6．37　星形接法

8）设计步骤

针对工程项目的一般设计步骤如下:

（1）明确业主对照明系统的控制及功能需求。

（2）根据业主对照明系统的功能要求、建筑照明平面图及HDL－BUS系统的特点，提出最佳的照明系统的控制方案。

（3）根据控制方案及照明负荷的总容量划分合理的照明回路，以及提出对强电回路的某些局部的修改要求，包括控制形式、回路的重新划分、光源类型。

（4）由照明回路的数量、容量和控制要求，选择输出、输入设备的型号、数量及系统设备数量，并确定其位置。

（5）由输出设备的型号、数量及安装位置，确定配电箱内回路的数量及各回路断路器的参数。

（6）完成系统结构图和设备连接图及监控软件的监控要求。

（7）在业主提供的照明平面图上，画出HDL－BUS系统施工图。