基于LongWorks供水系統(tǒng)的設計
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近年來，運用網(wǎng)絡化監(jiān)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)軟件開發(fā)人機界面，基于longworks工業(yè)總線技術，實現(xiàn)網(wǎng)絡化監(jiān)控樓宇分布式恒溫恒壓供水系統(tǒng)的設計。
2lonworks技術及其應用概況
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)網(wǎng)絡,簡稱l0n網(wǎng)。lonworks是一種完整的、全開放的、可互操作的、成熟的和低成本的分布式控制網(wǎng)絡技術，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總線的專用協(xié)議，是直接面向對象的網(wǎng)絡協(xié)議，它支持osi七層模型，在lontalk的七層協(xié)議中，介質訪問方式為p-p csma(predictive p-presistent csma)，采用網(wǎng)絡邏輯地址尋址方式，優(yōu)先級機制保證了通信的實時性，安全機制采用證實方式，因此能構建大型網(wǎng)絡控制系統(tǒng)。
2.2 有通信和控制功能的neuron芯片
neuron芯片內置現(xiàn)成的i/o對象和固化了完整的lontalk協(xié)議。芯片內部有3個8位cpu、11個編程i/o口、5個網(wǎng)絡通信端口，不僅具有強大的通信功能，更集采集和控制于一體。
2.3 開放性
lonworks支持多種通信媒介，如雙絞線、同軸線纜、光纖和無線微波等；支持任意自由拓撲網(wǎng)絡結構，組網(wǎng)絡拓撲結構可以是任意形式，可以是星型、樹型、網(wǎng)型等，實現(xiàn)真正的點對點通訊，網(wǎng)絡節(jié)點之間使用邏輯連接，這使得系統(tǒng)中節(jié)點的增加、修改很容易，便于系統(tǒng)調整和擴充升級。
由于lonworks在組建分布式監(jiān)控網(wǎng)絡方面有優(yōu)越的性能，到目前為止,使用lonworks技術的生產(chǎn)廠家已經(jīng)超過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技術改造產(chǎn)品。lonworks技術已大量應用于現(xiàn)代化樓宇、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和交通運輸業(yè)等。
3advantech webaccess簡介
advantech webaccess是研華公司基于瀏覽器的hmi和scada組態(tài)軟件，基于web瀏覽器的客戶端既可監(jiān)視又可控制。advantech webaccess區(qū)別于其它軟件的最大特點就是，全部的工程組態(tài)、數(shù)據(jù)庫設置、圖像制作和軟件管理都可以通過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，每個監(jiān)控節(jié)點都可以獨立運行或與其它監(jiān)控節(jié)點組成一個大型工程。使用webaccess更快速的配置lonworks網(wǎng)絡并且增加系統(tǒng)可靠性。
4供水系統(tǒng)硬件組成
樓宇分布式恒溫恒壓供水系統(tǒng)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(jié)。監(jiān)控網(wǎng)絡如圖2所示，其核心是采用安拓晉科技的lonworks總線控制器：一個cpu單元、一個四路模擬量輸出單元fio-4ao、一個8路模擬量輸入單元fio-8ai、兩個4路輸出和4路輸入的數(shù)字量單元fio-d8x。利用lonworks總線控制器的pid功能，自動調節(jié)變頻器、電動調節(jié)閥和加熱調壓器，實現(xiàn)恒溫和恒壓供水。
圖1供水系統(tǒng)工藝流程圖
5系統(tǒng)軟件開發(fā)
5.1 lonworks網(wǎng)絡開發(fā)
lonworks網(wǎng)絡使用nodebuilder3.1開發(fā)工具開發(fā)。nodebuilder開發(fā)工具是一個為neuron芯片和埃施朗公司智能收發(fā)器開發(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，開發(fā)過程為：
(1) 配置網(wǎng)絡接口ilon100：本系統(tǒng)lonworks網(wǎng)絡通過lonworks網(wǎng)絡適配器卡與上位機連接。ilon100的配置主要是設置網(wǎng)絡接口名字，為lonmaker提供網(wǎng)絡接口，設置的具體內容包括：接口類型、ip地址和端口號。
(2) 創(chuàng)建lonworks網(wǎng)絡及節(jié)點：使用lonmaker平臺創(chuàng)建一個lonworks網(wǎng)絡，并增加一個節(jié)點。檢索該節(jié)點的loncpu可以獲取硬件的網(wǎng)絡變量表。圖3為本系統(tǒng)的部分變量表，表中可以看到有8路數(shù)字輸出的網(wǎng)絡變量和4組pid,以及他們的當前值，改變網(wǎng)絡變量的值，就可以測試網(wǎng)絡上的設備。
圖2 供水系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡結構圖
(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語言編寫，其主要的特點就是引入網(wǎng)路變量，網(wǎng)路變量的傳送是通過lontalk協(xié)議完成的，對用戶是透明的，網(wǎng)路變量提供了一個非常靈活的由系統(tǒng)節(jié)點操作分布數(shù)據(jù)的方法，應用程序開發(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(qū)、節(jié)點尋址、請求/響應/重發(fā)等低層的網(wǎng)路操作，網(wǎng)路變量簡化開發(fā)和安裝分布系統(tǒng)的過程；而任務調度是由事件驅動(event driven)運行客戶提交的任務。系統(tǒng)的關鍵程序如下：
定義網(wǎng)絡變量。根據(jù)檢索loncpu獲取硬件的網(wǎng)絡變量表，定義對應的網(wǎng)絡變量類型及名稱，就可以對硬件進行讀寫。 雙絞線傳輸器相關文章:雙絞線傳輸器原理 調壓器相關文章:調壓器原理
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