(海思自動化技術部LonWorks技術粉絲提供)
關鍵詞:智慧小區,網絡化控制,LonWorks,神經元芯片,智能節點
1、引言
隨著計算機技術、通訊技術、自動化控制技術及大規模器件技術的發展,產生了計算機控制網絡。現場總線綜合了數字通信技術、計算機技術、自動控制技術、網絡技術和智能儀表等多種技術手段,其數據通信具有較高的可靠性、實時性和靈活性。LonWorks現場總線是美國埃施朗公司推出的局部操作網絡,它具有統一性、開放性、互操作性及支持多種通信介質等優良性能,是當今最流行的現場總線之一。
智慧小區,就是給傳統住宅小區加上“靈敏”的神經系統和“聰明”的頭腦,以提高人們的居住質量。智慧小區是一個國家的綜合國力和科技水平的具體體現之一,目前世界各國都在加大力度發展智慧小區,中國也把智慧小區的建設納入了重要的議程。有關權威專家認為,隨著網絡技術、視頻技術、通信技術等新技術的發展,使未來智慧小區正朝著集約化、系統化、標準化的方向發展,綠色、環保、節能是現代住宅小區發展的主流方向
在智慧小區中廣泛應用兩類現場總線,即LonWorks總線和CAN總線。它們主要用于智慧小區智能節點和建筑內其它節點。
2、LonWorks總線技術
LonWorks采用開放式IOS/OSI模型的全部七層通訊協議結構,被譽為通用控制網絡。LonWorks核心技術主要有LonWorks節點、路由器、LonTalk協議、LonWorks收發器、LonWorks網絡和節點開發器等。
2.1智能節點、路由器神經元芯片
一個典型的現場控制節點主要包括應用CPU、I/O處理單元、通信處理器、收發器和電源等幾部分功能模塊。LonWorks智能節點主要分為兩種類型:以神經元芯片為核心的控制節點和采用MIP結構的控制節點。
路由器是LonWorks技術的重要組成部分,它使LonWorks總線突破了傳統現場總線的限制,其通信不受通信介質、通信距離和通信速率的限制。在LonWorks技術中,路由器包括中繼器和橋接器等。
2.2通信協議
LonWorks技術采用IxmTalk通信協議,該協議為七層協議,通過網絡變量直接面向對象通信。
2.3收發器
LonWorks技術的一個重要特征是它支持多種介質通信。根據通信介質的不同,LonWorks技術可分為雙絞線收發器、電源線收發器、電力線收發器等多種總線收發器。除上述收發器外,LonWorks技術中還廣泛采用無線收發器、光纖收發器等,以滿足特殊情況的需要。
3.1系統經濟性和全開放性
由于LonWorks現場總路線的互換性和互操作性,打破了傳統DCS自成體系,互相封鎖的局面。1999年底現場總線協議已被IEC批準正式成為國際標準,從而使現場總線成為一種開放的技術。現場總線為開放互鏈網絡,所有技術和標準全是公共的,制造商只能在其體系結構、工藝等方面保留特色,而最終也需在質量上取勝。現場總線標準保證不同廠家的產品可以互相操作,這樣就可以在一個企業中由用戶根據產品的性能、價格選用不同廠商的產品,集成在一起,避免了在傳統控制系統中必須選用同一廠家的產品限制,促進了有效的競爭,降低了控制系統的成本。
3.2系統運行穩定可靠,具有智能化與自診斷性
智慧小區內現代數字信號傳輸技術抗干擾能力強、精度高,操作員在控制室既可了解現場儀表的工作狀況,也能對其進行參數調整。現場總線設備能處理各種參數、運行狀態信息及故障信息,具有很高的智能,能在部件、甚至網絡故障的情況下獨立工作,大大提高了智慧小區整個控制系統的可靠性和容錯能力。