基于LongWorks供水系統的設計
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近年來(lái)，運用網(wǎng)絡(luò )化監控分散智能儀表設備，廣泛應用于樓宇智能化。本文介紹并采用研華的webaccess組態(tài)軟件開(kāi)發(fā)人機界面，基于longworks工業(yè)總線(xiàn)技術(shù)，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )化監控樓宇分布式恒溫恒壓供水系統的設計。
2lonworks技術(shù)及其應用概況
美國埃施朗公司(echelon)公司于1991年提出了lonworks(local operating networks,局部操作網(wǎng)絡(luò ))網(wǎng)絡(luò ),簡(jiǎn)稱(chēng)l0n網(wǎng)。lonworks是一種完整的、全開(kāi)放的、可互操作的、成熟的和低成本的分布式控制網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，其核心是采用neuron芯片和lontalk協(xié)議。lonworks 2006年被接受轉化為中國國家標準gb/z 20177－2006 《lonworks asni/cea709及ansi/cea 852》。
2.1 支持osi七層模型的lontalk協(xié)議
lontalk協(xié)議是lon總線(xiàn)的專(zhuān)用協(xié)議，是直接面向對象的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，它支持osi七層模型，在lontalk的七層協(xié)議中，介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)方式為p-p csma(predictive p-presistent csma)，采用網(wǎng)絡(luò )邏輯地址尋址方式，優(yōu)先級機制保證了通信的實(shí)時(shí)性，安全機制采用證實(shí)方式，因此能構建大型網(wǎng)絡(luò )控制系統。
2.2 有通信和控制功能的neuron芯片
neuron芯片內置現成的i/o對象和固化了完整的lontalk協(xié)議。芯片內部有3個(gè)8位cpu、11個(gè)編程i/o口、5個(gè)網(wǎng)絡(luò )通信端口，不僅具有強大的通信功能，更集采集和控制于一體。
2.3 開(kāi)放性
lonworks支持多種通信媒介，如雙絞線(xiàn)、同軸線(xiàn)纜、光纖和無(wú)線(xiàn)微波等；支持任意自由拓撲網(wǎng)絡(luò )結構，組網(wǎng)絡(luò )拓撲結構可以是任意形式，可以是星型、樹(shù)型、網(wǎng)型等，實(shí)現真正的點(diǎn)對點(diǎn)通訊，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間使用邏輯連接，這使得系統中節點(diǎn)的增加、修改很容易，便于系統調整和擴充升級。
由于lonworks在組建分布式監控網(wǎng)絡(luò )方面有優(yōu)越的性能，到目前為止,使用lonworks技術(shù)的生產(chǎn)廠(chǎng)家已經(jīng)超過(guò)3000多家，世界大的樓宇控制公司,如霍尼維爾、安德沃、西比、江森、蘭吉爾、薩切維爾等都正在采用lonworks技術(shù)改造產(chǎn)品。lonworks技術(shù)已大量應用于現代化樓宇、工業(yè)、農業(yè)、醫療和交通運輸業(yè)等。
3advantech webaccess簡(jiǎn)介
advantech webaccess是研華公司基于瀏覽器的hmi和scada組態(tài)軟件，基于web瀏覽器的客戶(hù)端既可監視又可控制。advantech webaccess區別于其它軟件的最大特點(diǎn)就是，全部的工程組態(tài)、數據庫設置、圖像制作和軟件管理都可以通過(guò)internet和intranet在異地使用標準的瀏覽器完成。它采用分布式結構體系，每個(gè)監控節點(diǎn)都可以獨立運行或與其它監控節點(diǎn)組成一個(gè)大型工程。使用webaccess更快速的配置lonworks網(wǎng)絡(luò )并且增加系統可靠性。
4供水系統硬件組成
樓宇分布式恒溫恒壓供水系統主要工藝流程如圖1所示，采用增壓泵p6、p7供給冷水；采用增壓泵p3、p4提供水源，經(jīng)換熱器供給熱水，其中p3和p6帶變頻器調節。監控網(wǎng)絡(luò )如圖2所示，其核心是采用安拓晉科技的lonworks總線(xiàn)控制器：一個(gè)cpu單元、一個(gè)四路模擬量輸出單元fio-4ao、一個(gè)8路模擬量輸入單元fio-8ai、兩個(gè)4路輸出和4路輸入的數字量單元fio-d8x。利用lonworks總線(xiàn)控制器的pid功能，自動(dòng)調節變頻器、電動(dòng)調節閥和加熱調壓器，實(shí)現恒溫和恒壓供水。
圖1供水系統工藝流程圖
5系統軟件開(kāi)發(fā)
5.1 lonworks網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)
lonworks網(wǎng)絡(luò )使用nodebuilder3.1開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)。nodebuilder開(kāi)發(fā)工具是一個(gè)為neuron芯片和埃施朗公司智能收發(fā)器開(kāi)發(fā)應用程序的硬件和軟件平臺，nodebuilder工具包括nodebuilder軟件和lonmaker集成工具，開(kāi)發(fā)過(guò)程為：
(1) 配置網(wǎng)絡(luò )接口ilon100：本系統lonworks網(wǎng)絡(luò )通過(guò)lonworks網(wǎng)絡(luò )適配器卡與上位機連接。ilon100的配置主要是設置網(wǎng)絡(luò )接口名字，為lonmaker提供網(wǎng)絡(luò )接口，設置的具體內容包括：接口類(lèi)型、ip地址和端口號。
(2) 創(chuàng )建lonworks網(wǎng)絡(luò )及節點(diǎn)：使用lonmaker平臺創(chuàng )建一個(gè)lonworks網(wǎng)絡(luò )，并增加一個(gè)節點(diǎn)。檢索該節點(diǎn)的loncpu可以獲取硬件的網(wǎng)絡(luò )變量表。圖3為本系統的部分變量表，表中可以看到有8路數字輸出的網(wǎng)絡(luò )變量和4組pid,以及他們的當前值，改變網(wǎng)絡(luò )變量的值，就可以測試網(wǎng)絡(luò )上的設備。
圖2 供水系統監控網(wǎng)絡(luò )結構圖
(3) lonworks編程：nodebuilder軟件是基于neuron芯片的軟件工具，設備應用程序采用neuron c語(yǔ)言編寫(xiě)，其主要的特點(diǎn)就是引入網(wǎng)路變量，網(wǎng)路變量的傳送是通過(guò)lontalk協(xié)議完成的，對用戶(hù)是透明的，網(wǎng)路變量提供了一個(gè)非常靈活的由系統節點(diǎn)操作分布數據的方法，應用程序開(kāi)發(fā)者可忽略網(wǎng)路變量傳送的目標地址、打包拆包、報文緩沖區、節點(diǎn)尋址、請求/響應/重發(fā)等低層的網(wǎng)路操作，網(wǎng)路變量簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)和安裝分布系統的過(guò)程；而任務(wù)調度是由事件驅動(dòng)(event driven)運行客戶(hù)提交的任務(wù)。系統的關(guān)鍵程序如下：
定義網(wǎng)絡(luò )變量。根據檢索loncpu獲取硬件的網(wǎng)絡(luò )變量表，定義對應的網(wǎng)絡(luò )變量類(lèi)型及名稱(chēng)，就可以對硬件進(jìn)行讀寫(xiě)。 雙絞線(xiàn)傳輸器相關(guān)文章:雙絞線(xiàn)傳輸器原理 調壓器相關(guān)文章:調壓器原理
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