LonWorks技術在樓宇自動化領域的應用
2.2.3LonTalk協議支持多種傳輸介質,如雙絞線、電力線、超聲波、紅外線、光纖等。每一種介質稱為一種信道,每一種信道有專用的收發器作為智能節點與通信介質的接口器件。不同的傳輸信道可通過路由器實現互聯。在不同的介質中有不同的傳輸速率,最高達到1.25Mbps,傳輸距離最遠為2.7Km,每個信道最多可接3.2萬個節點。
2.2.4在網絡結構上,LonTalk協議支持分散的PeertoPeer的通信,節點可以組成總線型、環型、樹型等多種網絡拓撲結構,并可組成自由拓撲結構。網絡通信采用面向對象的設計方法,可使用一種稱為NeuronC的語言進行編程。
2.3LonWorks與樓宇自動化樓宇自動化是對智能建筑內所有動力、樓宇設備進行自動監測和控制的系統,它通常是由中央管理站、通信控制器、DDC、傳感器和執行器等組成的集散型控制系統(DCS),也是一個開放的網絡通信系統。一般可以把建筑物自動化開放系統分成兩部分考慮:一部分是低速部分,主要涉及傳感器、執行器和控制器所構成的實時環境;另一部分是高速部分,主要涉及大量數據傳送和高級的網絡環境,如報警處理、命令優先安排以及動態數據交換、開放數據庫連接等。建筑物樓宇自動化系統其各工作站之間的住處通信通?;贓thernet網或TCP/IP協議,而下級通信控制器及DDC的通信則基于RS-232、RS-442協議,采用對等或令牌控制的信息傳輸。
現場總線是一種通信技術,它用數字儀表代替了模擬儀表,以串行通信方式取代傳統的4~20mA的模擬信號,一條現場總線可為眾多的可尋址現場設備實現多點連接,支持底層的現場智能設備與高層的系統通過公用傳輸介質交換信息。
更為關鍵的是用新一代的現場總線控制系統FCS代替傳統的集散型控制系統(DCS),實現了現場通信網絡與控制系統的集成。傳統的DCS采用“操作站―控制站―現場儀表”三層主從結構方式,而現場總線則把輸入/輸出單元,控制站的功能分散到現場智能儀表中。每個智能儀表都有自己的CPU單元,進行測量、調節、診斷、輸出等功能的操作。每個智能儀表成為總線中的一個節點,節點間通過現場總線連接,任何一個節點的故障都不會影響到其它節點。因此,FCS比DCS具有更優越的關系結構,它與DCS系統的關鍵區別在于取消了龐大的集中測控分站,而將測量、控制、傳感器等劃分成更小的單元,并集成到被控對象中去,將計算處理能力向對象分散,并利用集中的上級計算機完成系統的協調。LonWorks網絡的智能節點中包含溫度檢測、相對濕度檢測、二氧化碳檢測、風門執行器、變風量控制、風機盤管控制以及恒溫控制器、冷凍機、單元通風器、墻掛式檢測器、閥門執行器、報警及報警管理、數據記錄及趨勢分析等?;?a class="contentlabel" href="http://www.104case.com/news/listbylabel/label/LonWorks">LonWorks網絡技術的樓宇自動化系統,如圖2所示,全面綜合了計算機、控制和通信技術,采用集散、現場總線等分布式控制系統的結構及先進的管理技術。它主要由大量分散在智能建筑物內部的各設備子系統以及作為核心對它們進行測量、監視、控制、管理和協調的LonWorks智能節點構成,具體包括:
2.3.1變配電系統
LonWorks單點智能節點(SinglePointSmartNode簡稱SPN)有一個Neuron微處理器和網絡接口,允許以節點的形式存在于LonWorks網絡中,它能用作溫度和濕度傳感器、單輸出電器.html’onmouseover="javascript:showpos(event,this)"onmouseout="javascript:ClearTimer()"target="_blank"style="color:#00A2CA">繼電器的節點??梢詫χ悄芙ㄖ锏墓╇姞顩r進行實時監視和控制,包括對各級電力開關設備,配電柜高壓和低壓側狀態,主要回路的電流、電壓及功率因數,變壓器及電纜的溫度,發電機運行狀態等的監測與控制,對故障進行報警等;另外,通過對用電情況的計量和統計,利用科學的管理方法,合理均衡負荷,以保障安全、可靠地供電。
2.3.2空調系統
LonWorks中可編程智能節點(ProgrammableSmartNode簡稱PSN)。PSN是一種可根據設備監控需求定制程序的小型控制器,它為系統安裝者提供了生成定制控制程序的能力。PSN可用于小型空氣傳送、冷卻塔、熱交換等,其應用程序和內部操作系統存儲在PSN中的非易失性存儲器中。可對不同區域的空調系統按預先編制的時序或根據環境溫度自動控制建筑物內的中央空調制冷機組、冷凍水泵、冷卻塔風機、電磁閥門、風機的啟停,并監視和記錄各設備的狀態、室內外各測點的溫濕度、送風壓力、流量、閥門開度和運行時間等參數,自動進行故障報警或停機,動態顯示有關水閥、風機的位置、狀態等。
2.3.3電梯系統
LonWorks中基于主機的智能節點(Host-basedSmartNode簡稱HSN)能提供兩種應用:其一可作為連接LonWorks網絡與其它網絡(如Ethernet)的通信網關;基二可適用于一些大型非封裝設備系統的控制應用。
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