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LonWorks控制网络技术在智能建筑中的应用[转]

wqshand  发表于 2007/6/25 14:07:08      983 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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“Filedbus”现场总线是国际电工技术委员会(IEC)从1985年开始制订国际性的智能化现场设备和控制室自动化设备之间的通信标准。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,是用于智能化现场设备和基于微处理器的控制室自动化系统间的全数字化、多站总线式的双向多信息数字通讯的通讯规程,是互相操作以及数据共享的公共协议。目前使用的现场总线有:AnyBus、CAN、Profibus、Fieldbus、WorldFIP、P-NET、LonWorks、Interbus、DNET、CNET、Lightbus、Modbus、CC-LINK、EIB等。
  美国埃施朗公司开发了LonWorks控制网络技术,这一开放性的协议,为智能建筑系统集成的实现提供了条件。本刊采访了美国埃施朗公司大中华区总经理蔡梓耀先生,就LonWorks控制网络技术进行了介绍。

本刊记者:自90年代初美国埃施朗公司开发出第一片Neuron芯片以来,LonWorks控制网络技术已经渗透到了每一个控制领域。在此,请介绍一下LonWorks技术的特点及其优势。

蔡梓耀∶埃施朗公司从80年代开始开发LonWorks平台,这是一种通用的、开放的控制网络标准。LonWorks控制网络是将各种LonWorks节点连在一起,组成一个统一的控制网络,节点之间能可靠地通信,并对网络数据提供本地和远程访问的任何一组设备。LonWorks控制网络的规模,简单的可以是几个节点,复杂的有几千万个节点。LonWorks控制网络提供称为“分布式处理”的特性,网络中的每个设备都可以独立接收、传送和处理网络信息,与其它设备无关,也就是说LonWorks控制网络中可以不用任何形式的中央处理机。取消了中央处理机可以减少LonWorks控制网络的成本,同时使网络更加可靠。LonWorks控制网络的另一个关键优点是它用于设备之间通信的协议或语言是开放的、公开发布的协议。如国际标准化组织已将其纳入ANSI/EIA709-1999和IEEE1473。传统地来讲,控制网络都是采用封闭的协议,一旦采用了某一种协议,用户就被完全局限于该协议的供应商,如需要对控制网络进行任何的改变或增加都必须依赖该供应商。而在开放的LonWorks控制网络这个世界中,有许多供应货源,用户可以自由选择供货或维护的厂商。为了提供最大的灵活性,LonWorks网络被设计在多种通信媒体上运行,包括双绞线、电力线、光纤、无线、红外和同轴电缆收发器等。考虑到控制网络可能会分布在工厂或城市中的不同地点,甚至于不同的国家,埃施朗公司将LonWorks网络设计成为能支持广域网不同的联网方式,包括IP(互联网协议)。

本刊记者:LonWorks控制网络技术以其开放性、灵活性、低成本、开发迅速的特点在楼宇自动化、工业自动化和家庭自动化等方面取得了令人瞩目的成绩。您认为LonWorks控制网络技术在智能建筑系统集成中发挥了怎样的重要作用?

蔡梓耀∶埃施朗公司的LonWorks系统采用许多制造商生产的、经过认证的设备,将其集成为单一的智能楼宇系统,用以启动主要的楼宇子系统——安全、照明、电梯、HVAC等系统。而且,在楼宇局部改建或整个大楼新建时,用户可从自己选定的销售商那里选购商品和服务,而无需顾虑被“锁定”在一个销售商身上。
使用专用控制器或网关的多层体系结构会约束数据检索、导致单点故障、形成瓶颈,增加复杂性和限定从一个销售商选择产品和服务。由LonWorks智能路由器建成的开放、无缝网络允许从网络的任意点访问任何设备,可降低系统的购置、运行和扩展等费用。
  最终用户也能从LonWorks开放系统得益,大大降低能耗、增进居住舒适性和设备效率,全面降低购置费用。制造商和集成商同样也能从LonWorks开放系统获利。制造商能通过开发与其他产品的兼容性来扩大市场——其他制造商成了合作伙伴而不再是竞争者。而且,供应商能致力于产品的功能和质量,而不必耗费时间和金钱来开发和维护他们自己的专用体系结构;也不必再为了考虑和许多不同类型的专用产品和系统的兼容而耗时费力。集成商同样能从LonWorks开放系统得益。使用完全兼容的众多制造商的产品,他们就有更多的选择使顾客更满意。设计和部署变得更容易了,因为要集成的部件减少,而且都是对等的。不需要网关和定制软件,没有单点故障或需要学习运用的第三方工具。系统能较快部署,问题较少,从而增加顾客满意度。

本刊记者:LonWorks控制网络技术在智能建筑系统集成中,是如何与第三方设备实现互通、互联、互操作?

蔡梓耀∶智能建筑系统如果是采用专有技术、封闭的,在大楼设计时就指定的、从一个厂家购买的,在系统的运行生命期中,只有原制造厂商对整个系统进行改良设计,系统的性能才有可能得到改善。
  采用LonWorks平台,使最终用户和网络集成商能够从不同制造商购买现成的产品,通过支持由LonMark协会制定的互操作指导文件,开放、可互操作的设计可以非常容易并低价高效地提供优化的性能,回收投资。
  1994年8月由36个公司发起成立的LonMark协会是一个独立的国际组织,现在已有超过300多个成员,包括几乎全球所有在楼宇工业界的主要控制公司在内。该协会已成为在建立楼宇、工业、住宅和公用事业领域的可互操作标准的一支推动力量。
  LonMark互操作性意味着:不需用户专门制作硬件或软件,就能够将多个厂商的LonWorks产品方便地集成在一起。有了互操作性的控制设备,最终用户和网络集成商能够从不同厂家定购现成的设备。新添加的LonMark互操作性设备可以与现有的设备无缝地共同工作,这使得控制网络易于扩展。LonMark各工作组主要解决开发特定应用的互操作性产品的技术问题,例如开发一些特定功能的LonMark功能模式。LonMark功能模式的开发经过了严格的分析和认证过程,还包括交叉的审阅,以确保其不仅能在单个子系统内具有互操作性,而且提供了与其它子系统的互操作性。例如,火灾报警功能模式使用了一个报警网络变量,它是火警系统基本的特征,但也可与电梯控制、阀门控制及紧急疏散灯光系统一起工作。

本刊记者:请介绍LonWorks控制网络技术的应用条件是怎样的?其开发环境有什么要求?

蔡梓耀∶埃施朗公司的LonWorks开发工具是开发智能LonWorks网络设备和应用的一流工具。这些功能强大的工具能减少智能设备和应用程序的开发成本,你可以快速的完成你的开发项目。埃施朗公司的LonWorks开发工具有两大类,分别是硬件开发工具和软件开发工具。
  硬件开发工具有NodeBuilder 3和LonBuilder,其中NodeBuilder3为设备制造商设计和测试LonWorks网络中的单个设备提供一个简单而又廉价的手段。它使用常见的基于Windows的开发环境并带有便于使用的在线帮助文档。     LonBuilder开发者工具包集成了一整套开发LonWorks设备和系统的工具。这些工具包括多个设备的开发和调试环境,一个用于安装和配置这些设备的管理工具,一个用于检查网络交通以确保适当的网络容量和调试错误的协议分析仪。LonBuilder开发工具包包括节点开发系统及两个仿真器,网络管理系统和协议分析器。这个多节点开发系统提供了可在两个到数百个节点的网络开发中建立应用软件和样机硬件测试的工具。
  软件开发工具,主要包括LNS开发包、LonWorks Bundle 开发包等。LNS Windows应用开发者工具包是一个软件开发工具,用于设计开发高性能的,用于LonWorks控制网的LNS网络工具。LNS网络操作系统是唯一的适用于单信道或多信道的控制网的网络操作系统。它提供基本的目录、管理、监控服务。软件版本3包含了通过IP基本结构组建平坦的,分布式的LonWorks网的技术,并且与i.LON系列产品无缝的集成在一起。LNS给Windows或非Windows的应用提供这些服务。  LonWorks Bundle开发包是一个软件包,它用于设计、安装、操作和维护多厂商的、开放式的、互可操作的LonWorks网络连接到使用开放服务网关倡议(OSGiTM)的服务网关。

本刊记者:请谈一谈LonWorks控制网络技术在中国的应用现状、存在的问题及发展前景?

蔡梓耀∶1995年,LonWorks技术开始在国内得到应用。1996年,建设部智能建筑技术开发推广中心成立,有关专家充分认识到开放式系统的优点,因此在国内大力推广LonWorks技术,在技术的宣传、培训及组织的试点工程方面做了大量的工作。1997~1998年,LonWorks技术在全国范围内很快取得行业界的共识, 北京、苏州、上海、西安、广州等地研究单位和公司相继推出自己的产品和系统,并在许多楼控工程的应用中取得了成功。为将国产的智能建筑产品研发和应用系列化,在建设部科技委领导下,专门成立了中国智能建筑技术LonMark协作网,大力推广基于LonWorks技术在国内的应用。
  目前,国内的LonWorks应用具有如下特点:
  (1)针对我国的具体情况,有许多公司开发了相应领域的功能模块产品。
  (2)各公司产品的配套化得到进一步加强。
  (3)组网软件的开发也取得了很大的进展。
  但也存在一些不足,如产品的使用技术没有快速更新。
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