TJSmart P-bus设计手册

P-Bus智能控制系统设计手册TJsmart P-bus系统的主要控制功能：-灯光控制-电动窗帘控制-温度控制（例如风机盘管/地加热/暖气片）-AV控制（例如投影仪/电视机/DVD）-家居安防控制-系统信号监视-中央控制-锅炉、开水炉控制-工业自动化的过程控制TJsmart P-bus系统的主要应用领域：-办公楼智能控制系统 -机场智能控制系统 -通风幕墙智能控制系统-家居智能控制系统 -地铁车站智能控制系统 -酒店智能控制系统-医院智能控制系统 -体育场馆智能控制系统1.1 P-bus系统的概述P-bus系统是南京图久楼宇科技有限公司基于美国Echelon公司开发的Pyxos嵌入式控制网络平台为基础的总线技术，它是一种专门扩展I/O总线的技术，使用该技术可以使得任何机器内部的各个组成部分之间形成智能的数字控制网络，它是一种低成本的、网络自安装的技术，而且能够和现有的基于GB/Z 20177的LonWORKS控制网络平台技术结合，构成任意规模的自动控制网络。

1.2 P-bus系统的特点基于Pyxos 技术的智能控制系统具有以下特点：1、可编程：P-Bus控制系统具备可编程的特点，用户可以通过图形化编程工具轻松搭建控制功能，实现所想即所得的应用功能。

2、自管理网络：Pyxos FT网络不需要特殊的工具或者专业的技术人员就可以实现网络的配置，这能够降低网络的安装和维护成本，实现网络的即插即用。

3、自由拓扑网络布线：基于Pyxos FT技术的设备或组件之间相连接时，使用一对双绞线，支持多种灵活的连接方式：总线、星形、环形、菊花链形和任意的拓扑结构，这样的网络安装方式，可以减少材料和安装人员成本，此外，由于只使用一对双绞线，意味着能够有效降低由于线路原因所导致的网络故障。

4、链路电源技术（Link Power）: Pyxos FT技术，支持在一对双绞线上，既传输网络数字信号，又能传输24V的交流或直流电，也就是说，基于Pyxos FT技术的设备，可以同时从通信数据线上取得工作电源。

这些特点，特别适合那些不能为设备提供本地供电方式的应用场合。

5、无极性的网络连接：Pyxos FT技术使用曼切斯特编码方式，采用双相PSK调制，载波频率与通信位速率相同，即载波频率312.5KHZ，通信速率为312.5kbps,另外在波形的调制成形方面，充分考虑到使通信信号实现最小的反射。

通信中，使用前导编码，实现通信信号无极性，从而避免由于安装错误引发的故障。

6、高可靠性的通信：由于物理层通信收发器和通讯协议已经集成在一个芯片上，该芯片是采用MLF20封装形式，大小为5平方毫米，能够实现高可靠性的数据通讯。

7、开放性/可兼容性：P-Bus智能控制系统上层通信采用Modbus协议，不同厂家的元件、软件在TCP/IP, RS485等协议下可以无缝兼容，可保障系统运行、维保的稳定性。

P-bus楼宇智能安装系统结构是分布总线式结构，系统内一个主设备（Pilot节点）下的各从设备（Point节点）是对等关系，不依赖于其他从设备。

8、强大的可扩展性：任何从设备的损坏不会影响到系统中其他设备和功能的运行，维护保养方便。

系统具有强大的可扩展性，针对于功能的增加或控制回路、电气的增加，只需增加挂接相应的主设备和从设备，系统内原有的硬件、接线无需改动便能达到要求。

9、方便布线施工：整个系统只需要一条P-bus总线进行连接，没有大量的电缆敷设和繁杂的控制设计。

控制模块安装在智能控制箱内。

现场控制面板只需一条P-bus 总线进行连接，采用24V安全电压供电的方式，安全可靠，操作方便。

10、节约能源、方便管理、维护：功能和控制的修改方便灵活，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，可节约能源，提高效率。

通过将时钟，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。

11、安装使用方便：所有控制模块均为模数化产品，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。

所有现场控制面板及移动感应器均采用标准86盒嵌墙安装方式，施工简单，并且不同的面板及idong感应器可随时互换、控制功能变更方便。

1.3 P-bus系统的通信协议P-bus系统通信协议是基于Pyxos通讯协议，是一种基于分时复用技术（TDM）的链路层数据通信协议，使用双相PSK信号调制技术。

所有设备都能够周期地、可预测地取得网路的使用权，也就是说，设备可以实现确定性的操作；在数据报中没有地址信息，只有数据，没有额外的数据开销；网路可以始终运行，不需要使用长的前导报文来进行网络中设备间的同步，因而可以实现数据的高速通信；不需要使用心跳技术，正常的设备在每一个属于自己的时间片都会发送数据，这样能够实现网络的持续的管理。

Pyxos通信协议是一个严格遵循主/从网络结构的协议，在一个Pyxos网络中可以有一个主设备（Pilot节点）和最多32从设备（Point节点）。

所有的通信均通过Pilot，在不同的从设备Point之间不支持报文路由。

Pyxos通信使用短的数据包进行通信，Pyxos网络中有限的设备数目可以限制MAC延时。

1.4 P-bus系统的构成基于Pyxos网络技术的设备连接构成网络时，网络拓扑支持总线拓扑和自由拓扑两种方式。

总线拓扑如图一所示，自由拓扑如图二所示。

图中P代表Pyxos中的Point节点。

使用总线拓扑时，总线的最大长度为400米，分支长度可以为0.3米，在总线的两端各是一个阻抗为105欧姆的阻容网络组成的终端匹配器。

对于自由拓扑方式，Pyxos 网络所有的连线最长为100米，在网络的任意位置使用一个阻抗为52欧姆的阻容网络作为终端匹配器。

在Pyxos网络中，Pilot和Point节点均使用一个Pyxos芯片。

1.5基于 P-bus系统的设备P-bus总线技术基于Pyxos嵌入式控制网络，Pilot作为主设备，Point作为从设备，一个Pilot节点最多可以管理32个Point节点。

Pilot节点必须使用一个主处理器，一个典型的Pilot设计如图3所示。

1.6 P-bus系统的结构系统最小的结构是Point节点（从设备），一条P-bus总线即一个Pilot节点（主设备）最多支持32个Point节点，整个系统最多支持200条总线，即200个Pilot节点。

也就是说整个系统最多支持200x32=6400个Point节点。

1.7 P-bus系统的优势1、节能现代化楼宇应在满足使用者对环境要求的前提下，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。

创造了安全、健康、宜人、便利的工作及生活环境；2、经济自动化提供了实现节能运行与管理的必要条件，同时大量减少管理与维护人员，降低管理费用，提高劳动效率，并提高管理水平；3、集成控制可对灯光、窗帘、环境温湿度、安防报警、新风系统控制等进行集成控制；4、灵活满足多种用户对不同环境功能的要求，电气安装总线是开放式，大跨度框架结构，允许用户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。

5、安全现代化建筑中有多种报警措施及安防措施，各系统相互配合，并以计算机网络的形式实现综合管理，在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。

1.8 P-bus系统结构注意事项上述中提到Pyxos FT技术，支持在一对双绞线上，既传输网络数字信号，又能传输24V的交流或直流电，也就是说，基于Pyxos FT技术的设备，可以同时从通信数据线上取得工作电源。

这些特点，只适合一定负载范围内使用，一旦一条P-bus总线上的Point节点负载总电流超过240A时，此时，P-bus总线上的电流已经不能够驱动该总线上智能模块正常工作，而应当给该总线上的智能输出模块单独本地供电，供电电源仍为24V的交流或直流电。

P-bus总线上的智能继电器输出模块所驱动的负载有容性负载，阻性负载，感性负载之分。

设计使用过程中应充分考虑在不同负载情况下的启动电流及实际工作电流。

以免超负荷造成设备损坏。

通常情况下，一般把负载带电感参数的负载，即符合和电源相比负载电流滞后负载电压一个相位差的特性的负载为感性(如负载为电动机;变压器;)。

通俗地说，即应用电磁感应原理制作的大功率电器产品，如电动机、压缩机、继电器、日光灯等等。

这类产品在启动时需要一个比维持正常运转所需电流大得多（大约在3-7倍）的启动电流。

感性负载、阻性负载：对于灯具来讲，靠气体导通发光的灯具就是感性负载，靠电阻丝发光的属于阻性负载，感性负载如：日光灯、高压钠灯、汞灯、金属卤化物灯等，电机也属于感性负载。

阻性负载如：碘钨灯、白炽灯、电阻炉、烤箱、电热水器、热油汀等。

几种常用灯光的实际工作电流：（在电网电压220V情况下）1、400W高压钠灯单只灯，工作电流为3.1～3.3A。

2、250W高压钠灯单只灯，工作电流为2.0～2.3A。

3、400W金属卤化物灯单只灯，工作电流为2.0～2.2A。

4、250W金属卤化物灯单只灯，工作电流为1.4～1.6A。

5、电感式镇流器40W日光灯单只灯，工作电流为0.28～0.30A。

6、电子式镇流器40W日光灯单只灯，工作电流为0.14～0.16A。

根据以上数据可知，灯光耗电除灯光本身外，镇流器也消耗电能。

由于编程软件内供一个Pilot节点（主设备）及其附属Point节点（从设备）使用的I/O节点数共255个，故实际使用中一个Pilot节点（主设备）下的Point节点（从设备）不宜太多（例如：九键开关面板不能超过5个，控制的输出回路最好不要超过80路）。

1.9P-bus智能照明系统拓扑结构图图4图四中的主干线一般采用RS485、Lnworks、TCP/IP的一种，若采用Lnworks则需要增加网关模块。

图5TJsmart P-bus电气设计方法图6图7图8图9图10图11图12图13设计说明：在一对双绞线上，既传输网络数字信号，又能传输24V的交流或直流电，也就是说，基于TJsmart P-bus技术的设备，可以同时从通信数据线上取得工作电源。

这些特点，只适合一定负载范围内使用，一旦一条P-bus总线上的Point节点负载总电流超过240A时，此时，P-bus总线上的电流已经不能够驱动该总线上智能模块正常工作，而应当给该总线上的智能输出模块单独本地供电，供电电源仍为24V的交流或直流电。

图6、图7、图8&9、图10&11、图12&13中由于总线过长、回路较多且功率较大，采用24V开关电源对部分模块单独供电，提升系统稳定性。

图14说明：1、家庭部分区域通过吸顶式红外探测器进行人体感应，通过控制灯光的电源，实现有人时自动开灯，无人时，自动延时关灯的功能。