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智能建筑楼宇自动化系统探讨

发布时间:2019-09-29

楼宇自动化系统是构成智能建筑的重要一部分,楼宇自动化系统中的LonWorks技术安全可靠、操作灵活、兼容并包、具有很强的可互操作性,因此被广泛地应用在智能建筑领域。

1、LonWorks总线技术

LonWorks技术是针对实时控制进行设计的,应用LonTalks协议,在多个节点之间进行通信,可以使系统更灵活、更高效地运行,也易于拓展与维护。

1.1LonWorks技术概述

LonWorks是一种全面的测控网络技术,最早是在1991年由美国Echelon公司发明的,它在控制系统中加入了网络技术,进而能够实现分布式的网络控制系统。LonWorks技术采用的标准通信协议为LonTalk协议,该协议依据开放系统互联(OSI)参考模型的定义,能够提供(OSI)参考模型定义的全部7层协议,通过变量直接面向对象通信。它的网络协议是开放式的,能够有效地实现互操作。LonWorks技术是针对实时控制进行设计的,在Lon网络中的传感器和执行器等设备中,以及通过与Lon的控制节点进行配合,同时应用LonTalks协议,在多个节点之间进行通信,灵活地构成多种多样的分布式智能控制系统。

1.2Neuron芯片

LonWorks技术的核心是Neuron芯片,Neuron芯片由随机存储RAM、3个8位微处理器、只读存储ROM、11个I/O接口以及通信组成。RAM将网络上下载下来的应用程序和相关的配置数据存储起来,3个8位微处理器,一个负责控制网络层,一个进行链路层的控制,另一个用来执行用户的应用程序。而ROM中驻存着LonTalk协议和I/O函数库,还有一个操作系统。

Lon节点用于执行控制与通信的功能,部分节点出现故障并不会影响系统的功能,它对系统的稳定性,以及调试维护具有重要的作用。LonTalk通信协议,是用来确保节点间可以使用可靠的通信标准互相进行操作。Neuron芯片还能够直接与它所监督的控制设备和传感器连接起来,用来传输控制设备和传感器所处的状态,通过执行控制算法与其它的Neuron芯片交换数据。

1.3LonTalk协议和LonWorks控制网络结构

LonWorks协议称为LonTalk协议和ANSI/EIA709.1控制网络标准,是LonWorks系统的重要核心。LonTalk协议遵循着1984年由国际标准化组织(ISO)公布的开放系统互连(OSI)模型,它提供了(OSI)参考模型定义的全部7层协议,通过变量直接面向对象通信,它的网络协议是开放式的,能够有效地实现互操作。LonTalk协议为控制应用提供的通信机制具有高性能、高可靠、高抗干扰性的特点,能够确保满足可靠的控制网和鲁棒的通信标准。LonWorks控制网络结构由五个部分构成,即网络设备、网络协议(LonTalk)、执行机构、网络传输介质和管理软件。

2、楼宇自动化系统及其设计

楼宇自动化系统又可以叫做建筑设备自动化系统,它是一种中央监控系统,通过采用自动控制技术、计算机和网络通讯技术,对建筑物中的各项设备进行自动化的管理与监控。楼宇自动化系统能够对建筑物中的各项设备进行综合地自动化管理,使用户生活在一个舒适的环境中,使用户感到可靠、安全,又可以节约能源和成本。楼宇自动化系统会自动调节系统中的各个设备,对设备进行智能化的管理,并且使各项设备处在最佳的运行状态,进而保证系统运行的经济性,节约运行的成本。

典型的楼宇自动化系统一般都会包含照明系统、给排水系统、供配电系统、空调及通风系统、电梯系统、车库管理系统、消防和安全防范系统。楼宇自动化系统是一种集散型控制系统,它通过路由器把分布在不同监控区域的智能节点连接起来,既可以分散控制不同的区域,又能够将这些分散的区域进行集中管理和操作。

3、智能空调控制系统软件实现

软件实现需要从三个方面入手,系统底层驱动程序设计、驻留在PC机内的通信程序设计和PC机组态管理软件的设计。从系统底层驱动程序来讲,最简单的闭环控制程序就是智能阀门控制程序,我们可以通过阀位值和定值来比较相互生产的结果。根据最后的结果,我们可以确定出阀门定位的误差范围,同时我们还可以从湿度和温度的控制器实现方面来进行模拟。不同的数据模拟量可以依靠参数来进行修改,通过观察网络变量形式的输出结果,可以更加准确的对控制器进行处理。

为了更好地为智能机器进行功能完善,可以更好地对机械出现的报警情况进行处理。从通信程序方面进行pc机处理,在该处理器中详细的运用了lonworks智能技术,更好的去完善了建筑楼宇的智能化,同时也健全了建筑的自动化系统。从智能空调控制系统软件的实现过程中来看,我们可以更加具象的去运用LonWorks技术,通过观察pc机组态软件,可以更加全面的去将建筑楼宇进行智能化建设。首先我们要为pc机组态软件,选择一个技术水平较高的工程师级的编辑,同时还可以将编译的软件进行模块化的设计。为了更好的使每一个操作员共同的去操作pc机模块,作为图形方式界面的编辑工具,组态程序编辑器可以更加方便地去构造出一些智能化的控制方式。

4、Lonworks智能技术软件实现

智能节点在进行编程之前,都会对Lon节点进行智能化功能的定义编述,同时运用NeuronC可以有助于Lon节点的编程顺利进行,之后还需要运用NodeBuilder对节点进行调试与开发。NeuronC完全兼容C,具有丰富的功能子程序,用户无须关心网络通信、内存分布等问题,只需根据应用系统需求直接编程控制节点I/O端口,实现对测控对象的访问,各节点之间以网络变量的形式进行互访,实现点对点、点对多点的信息交换。对于BAS要进行定时定期的网络集成与全面测试,这样在实验室中才可以通过网络管理器,对所有的节点都进行组装与编程,为了更好地为智能机器进行功能完善,可以更好地对机械出现的报警情况进行处理。

这些报警处理都可以运用Lonworks智能技术,每一个节点的局域配置网络都不一样,不同的局域配置网络都会有特定的变量绑定地址。楼宇自动化系统会自动调节系统中的各个设备,对设备进行智能化的管理,并且使各项设备处在最佳的运行状态,进而保证系统运行的经济性,节约运行的成本。网络管理器支持网络测试,开发者可以显示、修改和观察网络上的任意节点的任意网络变量,可以控制每个节点的工作状态。LonWorksLonMaker可以更好的去对智能化网络进行捆绑,一系列的智能化软件都是服务于建筑的智能化发展,为了对一些节点实现更好的节点吞吐量。

5、结束语

智能建筑在一定程度上会推动信息化社会的快速发展,同时还会改变人们的生活和生产方式,简单来说智能建筑就是服务于人们生活的一个平台。LonWorks技术是针对实时控制进行设计的,在Lon网络中的传感器和执行器等设备中,以及通过与Lon的控制节点进行配合。Lon节点用于执行控制与通信的功能,部分节点出现故障并不会影响系统的功能,它对系统的稳定性,以及调试维护具有重要的作用。

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