lonworks现场总线在楼宇设备自动化系统中的应用

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1、Lonworks现场总线在楼宇设备自动化系统中的应用本文在分析LonationSystem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X络将建筑物内部各种设备连接成为一个X络，通过对X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

2、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X络自身及控制X络与信息X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（LocalOperatingNetwork）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X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。LonTalk协议通过神经元芯片(NeuronChip)上的硬件和固件实现，提供介质存取、事物确认和对等通信服务；还有一些先进服务如接收认证、优先级传输、

3、单一/广播/组播消息发送等。X络拓扑结构可以采用总线型、星型、环形和混合型，实现真正自由组合。　　LonWorks控制X络结构主要包括五个部分：X络协议（LonTalk）、X络传输介质、X络设备、执行机构和管理软件。其中，X络设备包括智能测控单元、路由器、X关等；执行机构包括传感器、执行器等；管理软件包括LonTalk开放式通信协议，并为设备之间交换控制状态信息建立了一个通用的标准。在一个Lonworks控制X络中,智能控制设备（节点)使用同一个通信协议与X络中的其它节点通信。每个节点都包含内置的智能芯片来完成协议的监控功能。一个Lonworks控制X络可以有3个到3000个或更多的节点

4、,可以实现如下功能传感器功能（温度、压力等）、执行器功能（开关、调节阀、变频驱动等）、操作接口（显示、人机界面等）、控制功能(新风机组、VAV变风量等)。由于不需要像传统控制系统中的中央控制器,Lonworks分布式控制技术显示出很高的系统可靠性和系统响应,并且降低了系统的成本和运行费用。神经元芯片完成节点的事件处理,并通过多种介质把处理结果传递给X络上的其它节点。Lontalk协议为Lonworks控制X络实现可互操作性提供了条件。　　在LonWorksX络中，一个智能控制器及其传感器和执行器构成一个节点，可连接各种I/O设备，如火灾报警的烟感探头、四表输出、家电开关等。LonWork

5、s的无主站点对点X络方式，使其中任一节点的故障或关闭都不影响其它住户节点的正常运行，从而提高了系统的稳定度。且X络节点之间使用逻辑连接，使得系统中节点的增加、修改都很容易，便于系统调整和扩充升级。节点的核心是神经元芯片，是通信处理、数据采集和控制的通用处理器，它通过运行芯片上的NeuronC应用程序来完成数据的采集、控制和X络操作的，见图1。　　　　图1LonWorks智能节点和神经元芯片的结构框图　　2基于Lon总线技术的空调控制系统　　空气调节就是把经过一定处理之后的空气，以一定方式送入室内，使室内空气的温度、湿度、流动速度和洁净度等被控制在一定范围内。空气调节的形式很多，一般分为：

6、集中式空调系统（又称中央空调）、独立式空调系统和混合式空调系统。其中，集中式空调系统具有卫生、噪音小、使用方便等优点，目前已被广泛采用。　　在集中式空调系统中，通常采用一部分回风与新鲜空气相混合，这样既保证了室内空气新鲜，又利用了回风的能量，提高了设备运行的经济性。系统一般有进风、回风、空气过滤、空气加湿处理、空气输送等部分。在正常的工作过程中，新风与回风混合，经过滤器过滤后，混合空气与盘管内的冷/热水进行热交换。加湿器对混合空气进行加湿处理，最后送风机将处理后的空气送到各个房间内。集中空调控制系统是楼宇自动化系统最重要的组成部分之一，其控制功能主要包括：温、湿度监视；风阀的控制；冷/热

7、水阀门的调节；加湿阀的控制；风机控制。　　用于空调机组控制的现场总线系统，其工作原理为：温、湿度控制器测得温度和湿度后，通过运算获得阀门的调节输出。该输出通过LonX络送到智能阀，产生相应的阀门开度。智能阀门直接连接在LonX络上，通过Lon总线接收阀门开度命令，该命令以X络变量形式出现，智能阀的数量与空调系统结构有关。开关量控制器则用于启、停机组，监测空调状态及产生报警等。　　温、湿度控制器在系统中作为主控制器使用。其中有8路模拟