基于LonWorks技术的楼宇自控系统开发
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LonWorks技术在智能楼宇自动化系统中的应用摘要:本文详细阐述了楼宇自动化对控制系统的要求,介绍了lonworks技术的核心神经元芯片和lontalk协议,探讨了lonworks 技术在智能楼宇自动化系统中的设计方法,并给出了实施方案,关键词:楼宇自动化,lonworks,神经元芯片,节点设计,智能建筑中图分类号:c931.9 文献标识码:a 文章编号:引言现代智能建筑自动化系统是计算机、通信和自动控制技术有机结合的整体。
一个智能建筑自动化系统往往包含成千上万个现场传感器、执行装置。
这些传感器、执行装置通过智能控制节点实施现场监控。
2. 楼宇自动化对控制系统的要求楼宇自动化从系统规模、系统可靠性、灵活性、系统性能、系统集成、安装维护、诊断等各个方面对控制系统提出了要求。
:(1)系统规模及子系统连接楼宇自动化系统一般包括:暖通、空调、照明、给排水、供配电、电梯,以及火灾报警等监测控制系统,系统规模因大厦规模及其功能要求而异。
系统规模反映到对控制网络的要求是网络编址空间,即每一个节点在控制网络中都分别可寻址,各个子系统反映到网络上是采用子网的编址方式。
单层结构支持整个系统的编址要求,通过网络级路由器,可在逻辑上分段。
路由器对于节点应用是透明的,而且不妨碍网络安装调试诊断程序对整个系统范围的直接访问。
分层结构提供的地址空间较小,当接线改变时,其应用级路由器或网关需要对应用程序作相应的修改,而且这些路由器或网关需要有自己的网络管理工作,因而不同厂商的产品之间不能互操作。
(2)系统可靠性系统可靠性要求包括可靠传送信息,控制回路的可靠连接,容错能力及故障隔离和恢复。
为了能可靠地传输信息,系统结构和网络协议需能提供多种服务,包括无确认信息服务,确认服务和发送授权。
(3)系统的灵活性系统的灵活性主要是指系统扩充和修改是否方便,对系统结构和网络的要求是:要有足够的可扩展的编址空间,连接线缆的距离容易延伸,节点连线容易,网络拓扑结构灵活,可支持多种通信媒体,容易增减设备。
Lonworks现场总线在楼宇设备自动化系统中的应用摘要:本文在分析LonWorks 技术及楼宇自动化系统集成模式基础上,以中央空调系统为例着重讨论了LonWorks 技术在楼宇自动化系统集成中的应用,采用LonWorks现场总线技术能很快捷方便地对智能建筑进行数据采集和控制网络。
关键词智能建筑楼宇自动化系统空调LonWorks技术智能建筑的核心是以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。
当前智能建筑主要由楼宇自动化系统、通信自动化系统和办公自动化系统组成。
其中,楼宇自动化系统是智能建筑中最基本且为最重要的组成部分。
楼宇自动化系统( Building Automation System简称BAS) 是集微电子技术、电力电子技术、计算机技术与自动化控制技术于一身的楼宇控制系统, 是现代高层建筑中一项重要的电气控制系统。
楼宇自动化系统利用各种电气设备及网络将建筑物内部各种设备连接成为一个网络,通过对网络上各种参数的调节、控制,以提供便捷、安全、节能环保等各种环境。
BAS 包括以下几部分: 冷热源系统的监控; 空调新风机组的监控; 通风设备的监控; 给、排水系统的监控; 供配电设备的监控以及电梯系统的监视等。
由于楼宇自动化系统的规模不断扩大,人们对其在先进性、开放性、互操作性等方面的要求也越来越高。
但由于各厂家提供的设备和控制系统的通信协议不同,使得不同厂商的设备之间缺乏互操作性,给控制网络自身及控制网络与信息网络的集成带来了极大的困难。
1 一种开放的控制技术—Lonworks技术LonWorks(Local Operating Network)技术是美国Echelon 公司于20 世纪90 年代初推出的总线技术, 是针对控制对象研制的新型网络。
其通信协议LonTalk 支持ISO/OSI 的全部7 层模型,这是LON 总线最杰出的特点。
简析LonWorks技术在楼宇自动化领域的应用楼宇自动化系统(BAS)是按分布式信息与控制理论设计的集散监控系统(DCS),它是由计算机技术、自动控制技术、通信网络技术和人机接口技术相互发展渗透而产生[1]。
然而,集散型控制系统还没有从根本上解决系统内部通信问题和分布式问题,只是自成封闭系统,以固定集散模式和通信约定构成。
因此,这种控制系统还很难适应智能大厦种类繁多的设备检测和控制要求。
LonWorks技术是专门为实时控制而设计的、能在控制层提供互操作的现场总线技术,作为局域网络技术在控制领域的延伸和应用,LonWorks网络是将控制系统按局域网络(LAN)的方式开展构造,用网络节点代替LAN中的工作站,并将其安装于监控现场,直接与各种监控传感器和控制器相连。
LonWorks网中每个节点间可以实现点到点的信息传送,具有极其良好的互操作性,这样使整个网络实现了无中心的真正的分布式控制模式。
这种网络集数据采集、分析、控制和网络通信为一体,十分适合于智能建筑开展分布式网络管理和控制。
楼宇自动化近年来正在向着开放系统迅速发展。
在实时控制方面,实现可互相操作的现场总线LonWorks网络技术的通信协议LonTalk,为楼宇自动化中的传感器、执行器和控制器之间网络化操作奠定了根底。
2.LonWorks技术概述及在楼宇自动化系统的应用2.1LonWorks技术简介LonWorks技术是美国Echelon公司90年12月推出的一种现场总线技术,Lon(LocalOperatingNetwork)的意思为局部操作网络,具有现场总线技术的一切特点。
现场总线是一种工业总线,它是自动化领域中计算机通信体系最低层的低成本网络。
国际电工委员会(IEC)和现场总线基金会(FF)对现场总线作了如下定义:现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输多分支构造的通信网络[2]。
目前,世界上许多著名的自动化厂商和Honeywell、JohnsenControls、ABB、Philips、Hp等都采用了LonWorks技术。
Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术本栏目责任编辑:唐一东人工智能及识别技术第7卷第21期(2011年7月)E-mail:eduf@ Tel:+86-551-56909635690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.7,No.21,July 2011.基于Lonworks 的智能楼宇控制器功能和技术参数设计陈涛(安徽讯飞智元信息科技有限公司,安徽合肥230088)摘要:随着经济和建筑业的发展,楼宇智能化的需求不断增长,传统集散型的控制系统不能适应复杂大型楼宇的智能化要求,为了解决这个问题,实现复杂大型楼宇各子系统的组合式集成,对智能楼宇和Lonworks 总线技术进行研究的基础上,给出了基于Lonworks 总线技术的智能楼宇控制器的功能和技术参数,为最终开发出基于Lonworks 总线技术的智能楼宇控制系统提供一定的基础。
关键词:智能楼宇;现场总线;lonworks ;控制器;5A 系统中图分类号:TP334文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2011)21-5192-02Design of Functions and Technical Parameters of Intelligent Building Controller Based on Lonworks TechnologyCHEN Tao(Xunfei Zhiyuan Inforfamiton and Technology Limited Enterprise,Hefei 230088,China)Abstract:With the development of the economy and construction industry,the necessity of building intelligence has increased,which is hard for the traditional distribution system to deal with.In order to solve this problem and to integrate each subsystem of the complicated building,firstly,the research on intelligent building and lonworks technology has been caught,secondly,functions and technical parameters of intelligent building controller based on lonworks technology have been designed,which will lay the foundation for the design and real -ization of intelligent building control system based on lonworks technology.Key words :intelligent building;field bus;lonworks;controller;5A system经济发展的推动了现代建筑业的高速发展,而计算机和通信技术的进步则促进了现代建筑业朝着智能化的方向快速发展。
基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统研究与设计的开题报告一、课题研究背景和意义随着现代社会的快速发展和人们生活水平的不断提高,对室内舒适度和节能性能的要求也越来越高。
楼宇自动化系统因其高效节能、方便实用的特点,已经成为现代化建筑中不可或缺的一部分。
基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统具有高可靠性、高效性、低成本、易于应用等优点,尤其适用于中小型建筑物。
本文旨在研究和设计一套基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统,提高建筑物的舒适度和节能性能,促进绿色建筑发展。
二、研究目标和内容研究目标:1、研究LonWorks和L-PLC技术在楼宇自动化系统中的应用;2、设计基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统。
研究内容:1、楼宇自动化系统的相关概念和技术原理;2、LonWorks和L-PLC技术的优缺点分析与比较;3、基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统设计;4、系统实现和测试。
三、研究方法和步骤研究方法:1、文献资料法:通过查阅大量文献,了解楼宇自动化系统的相关概念和技术原理,了解LonWorks和L-PLC技术的应用;2、实验研究法:设计楼宇自动化系统,采用LonWorks和L-PLC技术实现系统功能。
研究步骤:1、确定研究内容和目标;2、查阅文献,梳理LonWorks和L-PLC技术的应用和优缺点;3、进行系统架构的设计,包括系统硬件和软件的设计;4、进行系统实现和测试,对系统进行功能测试和性能测试;5、分析实验结果,总结研究成果。
四、预期成果通过本次研究,预期实现以下成果:1、深入了解楼宇自动化系统的相关概念和技术原理;2、掌握LonWorks和L-PLC技术的应用;3、设计出基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统,实现系统功能;4、通过测试和分析,验证系统的可行性和有效性;5、提高建筑物的舒适度和节能性能,促进绿色建筑发展。
摘要: LonWorks是新一代控制网络技术,以其开放、灵活等特点成为楼宇自控系统的最佳选择。
本文以广东发展银行佛山分行广发大厦楼宇自动化系统工程所采用的BAS-K3000作为实例,阐述LonWorks 控制网络技术在楼宇自控系统中的典型应用及设计时应注意的几个问题。
自90年代初美国Echelon公司开发出第一片Neuron芯片以来,LonWorks 控制网络技术已经渗透到了控制领域的每一个角落。
在摆脱独享控制方案和中心控制系统的队伍中,LonWorks控制网络技术走在最前列。
作为一项革命性的控制系统,LonWorks控制网络技术以其开放性、灵活性、低成本、开发迅速的特点在楼宇自动化、工业自动化和家庭自动化等方面取得了令人瞩目的成绩。
国际上著名的自控公司都已经或准备推出基于LonWorks 控制网络技术的产品。
国内最早应用LonWorks控制网络技术的工程单位之一的康联智能自动化工程公司,根据近年来在楼宇自动化方面取得的成功经验开发的BAS K3000楼宇自动化系统,是LonWorks控制网络技术在楼宇自控中的典型应用。
一、为什么采用LonWorks控制网络技术传统的集中控制系统中,远端传感器向中心控制器提供反馈信号,每个系统都有自己的I/O 及处理过程,这样造成开发、安装、调试复杂、成本高、扩展性差。
系统设计师大量的精力用在传递线路和通讯方面。
LonWorks控制网络技术拥有诸多优点,集中体现在:1、系统具有开放性和互操作性。
Lo nWorks 网络由节点(即智能控制器﹚通过固化在内部的符合OSI七层参考模型的LONTALK 网络通讯协议互联,组成“Peer to Peer”对等网络,开发人员只需将主要精力花在系统应用设计方面,而不需要专门去实现和测试传输线路和通讯系统。
2、分布式无中心控制。
网络节点靠近现场传感器和执行机构,每个节点都能完成控制和通讯功能,部分节点故障不会造成系统瘫痪,可多至九个监控站可随意安装在网络的任何位置,并且位置也可以随时变换,监控站之间功能完全对等,也可以定义成不同级别。