基于DeviceNet的小區監控解決方案
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表2主單元的軟件開(kāi)關(guān)字、狀態(tài)區和單元號的對應關(guān)系
四.DeviceNet在電梯控制上的應用
采用DeviceNet控制電梯的優(yōu)點(diǎn)很多。首先，網(wǎng)絡(luò )接線(xiàn)簡(jiǎn)單，僅五根線(xiàn)，包括兩根電源線(xiàn)，兩根信號線(xiàn)和一根屏蔽線(xiàn)。而且電源分接頭可加在網(wǎng)絡(luò )的任何一點(diǎn)，可以實(shí)現多電源的冗余供電。網(wǎng)絡(luò )可有T型、菊花鏈型等多種拓撲結構，網(wǎng)絡(luò )上的設備可以直接由總線(xiàn)供電，并通過(guò)同一根電纜進(jìn)行相互通信。主干電纜的最大距離為500米，分支電纜的最大長(cháng)度為6米，可以實(shí)現相距較遠的設備互連。它可以將工業(yè)設備（比如：限位開(kāi)關(guān)、變頻驅動(dòng)器、操作員接口等）連接到網(wǎng)絡(luò )，節省大量的設備連線(xiàn)，減少敷線(xiàn)的開(kāi)銷(xiāo)，比傳統的I/O布線(xiàn)經(jīng)濟，可大大降低硬接線(xiàn)成本。DeviceNet使設備之間以一根電纜互相連接和通訊，其直接互連性簡(jiǎn)化了設備間的通訊，并提供了非常重要的設備級診斷功能，可以通過(guò)主單元的指示燈和數碼管對常見(jiàn)的設備故障給出提示，線(xiàn)路的故障和通信電源的故障，也可以由主單元自動(dòng)的進(jìn)行檢測，并且會(huì )給出提示或報警，從而可以判斷故障，進(jìn)行及時(shí)處理。通過(guò)傳統的I/O硬接線(xiàn)是難以實(shí)現這種功能的。在電梯運行的井道內，可以把各層的轎廂選層信號，廳外召喚信號、停層位置信號、消防按鈕等信號，通過(guò)DeviceNet從單元的I/O口連接到PLC的主單元，這樣，可以節省多條從樓層到PLC機房的硬接線(xiàn);PLC和小區監控中心的通信，只需通過(guò)一根通訊電纜，采用總線(xiàn)方式來(lái)實(shí)現。接線(xiàn)的減少，大大降低的安裝施工的難度和成本。
其次，它提供了多個(gè)復雜設備間的互連性及不同供貨商的同類(lèi)部件間的可互換性：來(lái)自不同的廠(chǎng)家設備，只要按照DeviceNet的標準，即可進(jìn)行互換，使用戶(hù)不必局限于同一個(gè)供貨商的產(chǎn)品，給用戶(hù)帶來(lái)了更多的靈活性，同時(shí)減少了配線(xiàn)和安裝自動(dòng)化設備的成本和時(shí)間。一般系統用到的I/O單元有限，所以采用DeviceNet單元，有很大的擴展空間，新增加的單元只需和網(wǎng)絡(luò )電纜連接，通過(guò)系統的重新上電即可加入網(wǎng)絡(luò )，對程序稍做擴展就可實(shí)現控制。同時(shí)，DeviceNet支持設備的熱插拔，可在線(xiàn)修改網(wǎng)絡(luò )配置，DeviceNet作為開(kāi)放的設備網(wǎng)絡(luò )標準，將全面地提高效率，用戶(hù)只需做一些選擇設置即可實(shí)現控制。通信時(shí)它傳輸0～8個(gè)字節的短幀信息，提高了數據傳輸的抗干擾性能。
在小區監控系統中，電梯的監控部分信號量雖然很多，但是，由于電梯的各個(gè)控制信號有一定的規律性，不同樓層的信號之間有時(shí)間差，采用DeviceNet能夠滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求。在必要時(shí)，可以根據電梯運行的要求，選擇具有較高速度的PLC和DeviceNet單元，以滿(mǎn)足控制需要。當然，采用DeviceNet也存在不足。DeviceNet不是把檢測信號直接送到PLC的I/O口，而是轉換為串行總線(xiàn)信號來(lái)傳輸。這樣就可能出現關(guān)鍵信號的丟失，由于電梯控制安全可靠性要求高，需要系統對各個(gè)信號實(shí)時(shí)反應，特別是系統的監測信號（即反饋信號）有更為嚴格的要求。PLC有一定的掃描循環(huán)周期，例如，對梯速為2m/s的電梯來(lái)說(shuō)，如果循環(huán)周期為250ms，這樣將有0.5m距離可能是失控的，即某層廳外召喚信號若要令電梯順向停車(chē)，則這個(gè)召喚信號必須在預置減速距離前0.5m處發(fā)出并自保持。否則，會(huì )造成運行不可靠。
另外，限位信號，在電梯的運行中是至關(guān)重要的，如果丟失，導致電梯沖頂或撞地，這可能造成極具破壞性的嚴重后果。對這類(lèi)關(guān)鍵信號，需要設置兩個(gè)檢測點(diǎn)，以產(chǎn)生冗余信號，確保檢測信號的產(chǎn)生。在程序實(shí)現時(shí)，可利用“或”指令OR對兩個(gè)檢測點(diǎn)的檢測信號進(jìn)行或處理，只要一個(gè)有效，即可產(chǎn)生控制信號。對于模擬量可以做類(lèi)似的處理，從而提高電梯運行的安全可靠性。對于更復雜的情況，在程序中還要做具體的考慮。
五.結論
在現場(chǎng)總線(xiàn)這個(gè)領(lǐng)域，OMRON和Rockwell等二百多家廠(chǎng)商支持的DeviceNet，已于2002年10月8日被國家標準化管理委員會(huì )批準為首個(gè)國家標準。雖然DeviceNet在小區監控方面的應用尚不成熟，但是這是一個(gè)有益的嘗試。
通信技術(shù)的成本近幾年已經(jīng)明顯降低，將簡(jiǎn)單設備直接連接到網(wǎng)絡(luò )上的成本變得更經(jīng)濟。DeviceNet在允許多個(gè)復雜設備互連的同時(shí)，具有同類(lèi)設備的兼容性。除了讀取設備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)外，DeviceNet還可以讀取或者輸出模擬信息，它的廣泛應用可以大大降低系統的復雜性和成本。隨著(zhù)DeviceNet技術(shù)的日益成熟和推廣，有可能完全采用DeviceNet來(lái)實(shí)現小區監控（即上述方案2）。鑒于DeviceNet的特點(diǎn)，它的應用會(huì )更加普遍，將具有廣闊的應用前景。
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