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综合实验报告EIB

浙江科技学院自动化及电气工程学院

专业综合实验报告书

设计题目：

EIB照明系统的图案设计

实验者姓名：

XX

所在学院：

自动化及电气工程学院

所在班级：

xxxx

实验时间：

2012年12月

指导老师：

郑永平

EIB照明系统的图案设计

摘要：

1990年，欧洲出现了EuropeanInstallationBus简称EIB，译为欧洲安装总线，而在亚洲被称为电气安装总线（ElectricalInstallationBus）,是电气布线领域使用范围最广的行业规范和产品标准。

EIB总线它利用一条双绞线代替传统种类繁多的电缆，同时保证所有控制、检测的功能的正常顺利地执行；它的结构可以很简单也可以很复杂，简单的就是一条线，复杂的最多可有225条线组成的系统；它具有开放性的优点可以和其他的系统产生联动反应。

它主要应用在智能家居和大型酒店等智能化要求高的场所；它拥有专用的调试软件ETS3.0。

以照明控制为例，根据甲方要求实现各个灯具的照明效果，通过EIB元件控制各个灯具，并且由设计人员对EIB元件进行编程，就可达到不同的照明要求。

针对不同的需求，设计不同的照明方案。

因而在节能方面，EIB也发挥着重要的作用。

关键字：

欧洲安装总线、ETS3.0软件、照明控制

第一章EIB系统

第一节EIB概述

“EuropeanInstallationBus，简称EIB，翻译为欧洲安装总线，而在亚洲被称为电气安装总线（ElectricalInstallationBus），是电气布线领域使用范围最广的行业规范和产品标准。

现已成为国际标准ISO/IEC14543-3，并于2007年正式成为中国国标GB/Z20965-2007。

EIB标准的制定，不仅提高了人们的生活水准，更标志着多家产品的兼容性和新旧产品的兼容性，使得用户在使用时更加方便。

”

“EIB最大的特点是通过单一多芯电缆替代了传统分离的控制电缆和电力电缆，并确保各开关可以互传控制指令，因此总线电缆可以以线型、树型或星型铺设，方便扩容与改装。

元件的智能化使其可以通过编程来改变功能，既可独立完成诸如开关、控制、监视等工作，也可根据要求进行不同的组合。

与传统安装方式比较，EIB不增加元件数量而实现了功能倍增，从而具有了高度的灵活性。

它的开放性更使得不同公司基于EIB协议开发的电气设备可以完全兼容，并为后续公司进入EIB市场提供可能。

”

第二节EIB系统网络结构

EIB系统的网络结构是十分重要的，它关系到元件的地址编译问题，地址又影响程序编程。

因此，要将EIB系统学好就先学习其网络结构。

EIB系统主要有线、域组成。

一、EIB系统网络结构中的线

系统中，线是系统最小的结构。

它至少含有一个电源模块和其它EIB元件，亦称网络元件（驱动器、传感器……）。

线结构如图2-2-1。

图2-2-1线结构

在系统中（如图2-2-3）线一般分为3类：

1）支线：

在系统中是最基础的结构，下面介绍的区域、系统都和支线有着密切关系。

一条支线内必须有个电源模块和其他若干的EIB元件。

电源模块为EIB元件提供安全超低电压，一般为24-30V（视不同的厂家而定，Tebis元件的电源模块电压为30V）。

一个电源模块最大可负载64个元件，这就限定支线的最大元件数一般为65个。

支线还存在距离的限制：

电源模块距EIB元件最大可允许距离为350m；两个元件间的最大距离为700m；线结构中末端元件到末端元件的最大距离为1000m。

2）主线：

将多条支线通过线路耦合器用EIB总线连接起来，并配上一个电源模块，这样就组成了一个域。

起连接作用的这条线及线上所连接的线路耦合器、电源模块和其他EIB元件组成了主线（如图2-2-2）。

主线上的电源由电源模块3提供。

主线也同支线一样存在距离的限制。

3）主干线：

将多个域通过区域耦合器用EIB总线连接起来，并配上一个电源模块，这样就组成了一个系统。

起连接作用的这条线及线上所连接的区域耦合器、电源模块组成了主干线（如图2-2-3）。

在主干线上一般只有区域耦合器和电源模块，不添加其他的EIB元件。

主干线也同支线一样存在距离的限制。

第3节EIB协议与原理

“EIB是一种标准的总线控制系统，控制方式为对等控制方式，不同于传统的主从控制方式，总线采用四芯屏蔽双绞线，其中两芯为总线使用，另外两芯备用。

所有元件均采用安全超低电压（SELV）工作电源，SELV供电与电信号复用总线。

”[1]

　　EIB的元器件均为模块化元件，主要分为驱动器和传感器器两类，传感器主要功能是用来接受外部的变化信号并将信号传给驱动器；而驱动器在收到传感器传送来的信号后按照设定的程序执行相应的动作。

“驱动器和传感器器可分散安装在建筑物的不同区域，然后使用总线将所有的元件连接起来。

每个元件内均有内置的微处理器与存储器，故这些元器件可分别独立工作，任何一个元件的损坏都不会影响系统其他部分的独立工作，因此具有高度的安全性。

”[1]

　　“EIB通讯协议遵循OSI模型，提供了OSI模型所定义的全部七层服务。

由于开关信号的随机性，EIB采用了CSMA/CD，通过这种总线访问技术，使得在多个总线元件同时发送信号时不会发生信号丢失并且EIB有自己的优先权定义以保证信号按照一定的次序传送。

”[1]

EIB协议主要有两种类型的地址：

物理地址和组地址。

在EIB系统中对于每一个总线元件都分配了唯一的物理地址。

它包括了域，线和元件三部分。

在三个部分之间用一个点来分开：

例如：

0.3.53或者15.15.62。

组地址通过电信号用于多个接受元件之间的通信，这些接受元件构成了一个组。

组地址是一个用功能连接的地址，并且不同的级用一个斜线分隔开来。

在ETS1（EIB工具软件）中，它一般分成了两级，主群组和子群组。

在ETS2中，组地址可以分成两级或三级，主群组，中间组和子群组，例如：

14/6/206。

最大的组地址为15/2047或者15/255。

为了更加清楚的描述一个系统，组地址通常分成三级。

这种地址结构使得区别不同的结构区域。

比如大楼的不同部分，不同楼层，区别不同的功能区域，比如中央控制，照明，窗帘，供暖，监控或者特殊功能等等变得可能。

主地址0是系统保留的。

第三章ETS3.0软件的基本操作

第1节ETS3.0软件的数据导入与通讯

一安装并运行ETS3.0软件

安装并运行ETS3.0软件（详见附录一），出现如下界面（如图：

4-1-1）：

2、数据库导入:

步骤：

单击“文件”选择“输入I”，出现如下界面（如图：

4-2-1）：

图4-2-1选择数据库

选定与实物相对应的数据库并打开，会出现（如图4-1-3）：

图4-1-4选择设备

这时，可以选择某个设备或多个设备，也可以选择全部输入，差别就是导入时间的长短而已。

建议：

只选择你用到的设备，因为导入的时间有点长。

三、RS232网关的通讯测试

1.进入到ETS3.0的主界面后，依次点击“工具”、“选项”，将会出现如下对话框（如图4-3-1）

图4-3-1通讯界面

2.进行COM接口的配置

接口总共有两种USB和COM两种模式，本系统所用的RS232网关，因此只能配置COM接口。

3.测试

点击“测试”，若测试结果为成功，则说明RS232网关通讯成功。

这时就可以进行上位

机与各个模块的通信了。

ETS3.0软件会自动生成建筑视窗、网络拓扑视窗、群组地址视窗。

我们主要关注建筑和群组地址这2个视窗。

建筑视窗主要用于添加设备和去地址分配。

群组地址视窗主要是实现某项功能的回路都集中在一个子群组中，相当于对设备的编程。

第二节ETS3.0软件的项目编程步骤

一、建筑视窗

在建筑/功能下添加新建筑，再在新建筑下添加新房间（如图4-2-2）。

实现这些功能可利用项目设计工具栏的按钮。

图4-2-2建筑界面

在订货号中输入你所需求的设备号，点击“搜索”，选择与实物产品统一的型号，然后点击“插入”。

完成后，（如图4-2-3）所示：

图4-2-3产品搜索

其中地址（默认）为1.1.1的设备即为刚刚添加的设备，而在这设备的下一级列出来的语句是该设备配套的应用程序（指令）。

点选该设备右击鼠标选择“编辑参数”

图4-4-4参数界面

在这界面里，包含了该设备的所有参数，我们可以根据自己的需求进行修改

二、群组地址视窗

在主群组下添加新主群组，在其下添加新中间组，再在其下添加多个子群组（如图4-3-1）。

操作同建筑视窗。

图4-3-1群组地址视窗

接着从设备的应用程序中选择应用程序，以拖动的方式拖到某个子群组中（例图所选的应用程序为回路1的Timer指令）。

三、地址编译

在建筑视窗中选中设备，右击鼠标选中“下载”，弹出界面（如图4-3-2）。

注：

这步操作必须在建立通讯下进行。

否则将无法打开节个界面。

图4-3-2下载界面

点击“编辑物理地址”会提示你按下编程按钮。

在这之前，你得判断设备原有的物理地址是否与建筑视图的设备显示的物理地址是否相同。

物理地址界面的打开步骤：

在主菜单中点选“诊断”（如图4-3-3）。

图4-3-3诊断菜单

在点选“物理地址”后，弹出界面（如图4-3-4）。

注：

该操作必须在建立通讯下进行。

否则将无法打开这个界面。

图4-3-4物理地址界面

点击“开”，观察“处于编程模式的设备”处显示的物理地址。

若相同则可跳过编辑物理地址步骤而进行“下载”操作；若不同，则关掉物理地址界面，点击“编辑物理地址”，直至完成。

四、程序下载和调试

在建筑界面中选中设备，右击鼠标选中“下载”，

编程下载

点击“编辑物理地址”会提示你按下编程按钮（各个tebis元件的编程按钮详见附录四）。

在这之前，你得判断设备原有的物理地址是否与建筑界面的设备显示的物理地址是否相同：

若相同则可跳过编辑物理地址步骤而进行“下载”操作；若不同，则按下对应的编程按钮即可。

在下载完程序后，在群组地址界面选中子群组，右击鼠标后，点击“读出R/写入值”弹出如图

图4-5-1读写操作

在“值”中选择“1”，并点击“写”，这时1号灯将亮起。

不进行其他操作。

第四章EIB照明系统显示设计与编程

一、设计前期准备

对于实验室顶棚的照明布置组成是由7行14列98盏灯组成（如图5-2-1）。

它们的控制是由10个10路开关驱动器，每个开关驱动器都有各自的物理地址分别为1.1.1~1.1.10。

顶棚的灯可以手动控制也可以进行总线控制。

图5-1-1实验室顶棚照明布置图

首先，我对我所要设计的EIB照明系统的图案做了一个设计图（）。

设计使红色填满的灯同一时间亮起，就达到了设计要求。

当然是由应用程序中的Timer控制，这样就能控制这些节能灯亮的时间，也就是图案存在的时间（本次设计设定为15s）。

二、设计步骤

1）将10个十路开关驱动器的手自动开关拨到手动位置，通过按手动强制按钮检查该回路接线情况；

2）待硬件电路检查无误后运行ETS3.0软件，并建立通讯；

3）新建项目，以凌为名；在建筑/功能视图中的建筑下添加以“新建筑”为名的建筑，并在“新建筑”下添加以“新房间”为名的房间，最后在“新房间”下添加10个十路开关驱动器TXA207A在群组地址视图下新建新主群组，再新建以“新中间组”为名的中间组，最后在“新中间组”下新建以“于”为名的子群组

4）将“于”图案所对应的灯即所对应的元件通道的应用程序（只需Timer）全拖入“图案1”。

应用程序列举：

物理地址为1.1.1的TXA207A中的“Output5-Timer”；物理地址为1.1.2和1.1.3的TXA207A中的“Output2-Timer”、“Output5-Timer”、”；物理地址为1.1.5的TXA207A中的“Output2-Timer”、“Output5-Timer”、“；物理地址为1.1.4的TXA207A中的“Output2-Timer”、Output6-Timer“Output7-Timer”、“Output8-Timer”“Output5-Time,Output3-Timer”、Output4-Timer”、“Output9-Timer”；物理地址为1.1.9的TXA207A中的“Output3-Timer”、“Output4-Timer”、“Output7-Timer”；物理地址为1.1.10的TXA207A中的“Output2-Timer”、“Output5-timer”

图5-1-2图案编程

5）接着编辑参数如图5-1-3所示。

.

图5-1-3回路参数设定

将物理地址为1.1.1的TXA207A中的Output1至Output10全设定为15s。

在“637”下的全部设备选中，鼠标右击，单击“传递参数”，以1.1.1为主设备（如图5-1-4所示），单击“确定”。

这样就将其他的十路开关驱动器的Output都设置为15s。

图5-1-4传递参数

5）编辑物理地址（同第四章所描述的步骤）。

注：

编辑物理地址需一个一个地编辑，不可二个或多个元件同时按下编程按钮，否则将无法完成编辑物理地址。

6）下载程序（同第四章所描述），选定建筑视图的“建筑”，点选

中的

，在弹出的视图中，点击“下载”，直至完成即可。

7）调试程序（同第四章所描述），赋值“1”，成功则在顶棚的点阵布局中出现15s的“于型”图案（如图5-1-5所示）。

注：

为了实验结果的效果更加明显，拍摄的对象为地板上的倒影，而不是顶棚的点阵布局的灯组。

图5-1-5实验结果图案

第五章心得体会

建筑供配电,楼与自动化等是门理论性和实践性很强的专业课，综合应用相关知识和内容来解决科研，生产，建筑建设和人类生活所面临的问题。

刚开始的几周里，周平老师给我们几个题目选择，我选择了EIB智能照明设计，因为它跟我们生活息息相关，比较贴近实际，对以后的毕业论文设计会有所帮助，所以就选择了这项。

但是我们都很慌，无从下手，我上网查了很多相关资料，在图书馆翻阅了大量书籍，讲这一方面的很少，还是不知道怎么做。

时间一天天的过去，指导老师郑老师给我们讲了关于这个EIB的实验室，还给了大家相关资料，我们大概知道了这是做什么。

后来跟着同学每周一次去实验室做，我大开眼界，因为只要我们想做出什么效果都可以，大胆想，大胆做，感觉以后回到家是这样的独特的灯，好温馨啊。

这次试验特别是电脑操作，可以说是半自动化，在试验中受益匪浅，他让我深刻体会到实验前段的理论知识储备，了解将要做的试验的相关资料，如实验要求，实验步骤记录什么数据或者怎样处理数据，等等。

在这次试验中，我学到很多东西，加强我的动手能力，培养了我的独立思考能力。

试验不要一成的墨守成规，应该有创新精神，在弄懂原理的基础上，我们时间是充分的，

最后，通过这次综合性的实验不但对理论知识有了更深的理解，对于实际的操作也有了质的飞跃，经过这次的实验，团队合作意识，互相帮助，整体各个方面都得到了提高，希望以后学校里能开设更多的开放实验，能让我们得到更多锻炼。

参考文献

[1]EIB［DB/OL］.2011-04-29

[2]KNX［DB/OL］.

[3]马小军.智能照明控制系统[M].东南大学出版社，2009.1

[4]黄卜夫，吴明光等.欧洲设备安装总线（EIB）概述[J].电子技术应用.2001.4

[5]鲁鸿雁.EIB在办公楼中的应用[J].智能建筑与城市信息.2003.08.81

[6]鲁鸿雁.EIB系统原理及应用研究[J].IB智能建筑与城市信息.2003.03

[7]李爱军.四种现场总线的技术特点比较[J].城市轨道交通研究,2009,4

[8]刘锴.EIB家庭网络通信系统的研究开发[D].浙江：

浙江大学，2004

[9]封宁波.基于EIB协议的通信系统研究及模块开发[D].浙江：

浙江大学，2006