LonWorks现场总线在楼宇自控系统中的应用

迈肯思工控
发布时间:2019-11-28

    摘要:智能建筑是建筑技术与计算机技术相结合的产物,是未来建筑发展的方向。现场总线是一种全数字化、全分散、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统,具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性强,实现了控制管理一体化的结构体系等优点。着重讨论了LonWorks现场总线技术的特点并将其应用在智能建筑中,同时给出了基于LonWorks技术的楼宇自控系统设计的实例,提出LonWorks技术能有效地解决集散控制系统的通信难题。
关键词:LonWorks总线;BA系统;智能建筑;智能节点


    智能建筑(Intelligent Buildings)是建筑技术与计算机技术相结合的产物,是未来建筑发展的方向。智能建筑主要由楼宇自动化系统(Building AutomationSystem,BAS)通信自动化系统和办公自动化系统组成。楼宇自动化系统是利用计算机及网络技术、自动控制技术和通信技术构建的综合管理和控制系统。


1 智能大厦自动化领域的几种现场总线
    上个世纪80年代,随着计算机可靠性提高,价格大幅下降,出现了由多个计算机构成的集中、分散相结合的分布式控制系统(Distributed Control System,DCS)。DCS是利用计算机技术对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种综合控制系统。它的测量变送仪表一般是模拟仪表,因此属于一种模拟数字混合控制系统。
    90年代,随着控制技术、计算机技术、通信技术的发展,出现了基于现场总线的控制系统(Field ControlSystem,FCS)。FCS是一种全数字化、全分散、全开放、可互操作和开放式互连的新一代控制系统,具有可靠性高、可维护性好、成本低、实时性强、实现了控制管理一体化的结构体系等优点。现场总线开创了工业自动控制的新纪元,被誉为自动化领域的计算机局域网。鉴于FCS的许多优点,其已被广泛应用到BAS控制领域,其中比较有代表性的现场总线有LonWorks,BACnet,CAN,EIB等。
    (1)LonWorks
    LonWorks技术是美国Echelon公司1991年推出的局域操作网,具有完整的开发系统平台,包含所有设计、配置和支持控制网的元素,是目前最为先进的控制网络技术。
    (2)BACnet
    BACnet是世界上第一个面向楼宇自动控制网络的数据通信协议,代表了智能建筑发展的主流趋势。它详细阐述了系统组成单元相互分享数据实现的途径、使用的通信介质、可以使用的功能以及信息如何翻译的全部规则。它的最大优点是可以与Ethernet、LonWorks等网络进行无缝集成,以解决不同厂家的楼宇自控系统相互间的通讯问题,故其不太适用于智能传感器、执行器等末端设备。
    (3)CAN

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