Mr.Doors


Rambler's Top100



Вольт Маркет
LonWorks сети
Технология LonWorks - это концепция построения открытых коммуникационных сетей управления (LON - local operating networks) как крупными (аэропорт, здание, цех), так и небольшими объектами (комплексы оборудования домашнего назначения, некоторое оборудование с датчиками и исполнительными устройствами) в основу которой положены три основополагающих соображения:
  • К системам управления применениями предъявляются наиболее общие требования, практически не зависящие от особенностей применения.
  • Сетевые системы управления обеспечивают существенно большие возможности, предоставляют большую гибкость и большие возможности изменения конфигурации системы, по сравнению с несетевыми системами управления. 
  • Затраты на создание сетевых систем незначительно выше, но расходы при долговременной эксплуатации существенно ниже, чем у несетевых систем.

Cети LON (технология LonWorks) стали стандартом для систем автоматизации зданий, в промышленном управлении и ряде других областей. Технология LonWorks предоставляет пользователям реальные преимущества в терминах снижения стоимости сети и стоимости ее эксплуатации, в терминах расширения возможностей управления сетями.
Технология распределенных систем управления LON (Local Operating Networks) разрабатывалась американской компанией Echelon в расчете на универсальное общепромышленное применение.

EchelonК настоящему времени технология LonWorks, разработанная и активно продвигаемая на рынок американской фирмой Echelon Corporation, широко используется по всему миру - свыше 3500 предприятий разрабатывают LonWorks компоненты или используют их. Технология LonWorks является интеллектуальной собственностью компании Echelon, основанной Майком Маркарула (Intel, Apple).

LonWorks разработана как открытая технология, которой могут бесплатно воспользоваться все, кому это необходимо.

Чем отличаются сети LON от хорошо известных сетей LAN?

Сети LAN (local area networks) являются сетями информационных технологий (IT). Сетевыми устройствами, в этом случае являются компьютеры, принтеры, сканеры и др. Основной характеристикой LAN является производительность, измеряемая в Mbps.

Сети LON (local operating networks) - это сети управления. Данными здесь являются показания поступающие от различного типа датчиков (влажность, температуры, давления и пр.). В этом случае датчики, а также исполнительные устройства и контроллеры являются сетевыми устройствами. Главные характеристики LAN - это количество транзакций в секунду и время отклика. В случае сети LonWorks производительность доходит до 700 транзакций в секунду, при скорости передачи данных 1,25 Mbps.

Достоинства технологии LonWorks

Технология LonWorks гарантирует то, что большое количество производителей без какой либо координации своих разработок смогут создавать приборы, способные работать совместно и обмениваться данными, используя стандартный коммуникационный протокол.

Таким образом:

  • Разработчик, не связанный проблемами разработки коммуникационного протокола, коммуникационных аппаратных средств и операционной системы, сможет сконцентрировать все свое внимание на разработке применения с наилучшими характеристиками, он не ограничен в выборе партнера, при организации сотрудничества в целях создания наилучшего применения.
  • Пользователь получает широкий выбор среди большого количества доступных компонентов.
  • Упрощается добавление, перемещение и изменение компонентов управляющей сети, без ограничений по времени и месту. 
  • Количество узлов в сети практически неограниченно.

Что же такое сеть управления LonWorks?

Сеть LonWorks содержит интеллектуальные устройства, называемые узлами. Узлы соединены, что обеспечивает связь одного узла (узлов) с другим (другими), одной или несколькими средами коммуникации. Коммуникация организуется посредством так называемого LonTalk протокола - специального протокола LonWorks сетей.
Узлом сети LonWorks может быть отдельный датчик, отдельный привод вентиля или программируемый термостат и т.п. Термостат - это уже контроллер. Он измеряет температуру, к примеру, в помещении, сравнивает ее с заданной температурой и воздействует на исполнительное устройство, корректирующее температуру. Узел реализует функцию прикладного процесса выполняя написанную пользователем прикладную программу применения. Функции отдельных узлов могут быть очень простыми. Однако взаимосвязь между узлами позволяет на сетях LonWorks выполнять сложные задачи. Малым количеством узлов стандартных типов выполняется широкий диапазон функций систем управления, что определяется тем, как они сконфигурированы и соединены. Это считается большим достоинством технологии LonWorks.

Сеть может состоять из нескольких узлов, как в копировальном аппарате, и может доходить до тысяч узлов, что характерно для систем управления крупными зданиями и сооружениями, например для системы управления аэропорта.

Компоненты LonWorks

Технология LonWorks располагает всеми компонентами, необходимыми для проектирования, создания, организации эксплуатации и обслуживания сетей управления: аппаратные и программные средства и необходимое ноу-хау.

Узел - это интеллектуальное устройство в сети: датчик, исполнительное устройство или контроллер. Набор соединенных узлов и образует сеть. Узлы соединяются между собой соответствующими средами коммуникации, такими как: скрученные пары, RF или IR каналы или схемы связи по линии питания. По этим средам узлы связываются друг с другом посредством LonTalk протокола. Узел содержит Neuron-прибор (Neuron Chip) приемопередатчик и некоторую специализированную, соответствующую применению, схему I/O.

Несмотря на то, что в мире существует много распределенных систем (Fieldbus), LON прочно нашел свое место на рынке, заняв нишу автоматизации зданий. Причинами тому стала удачная концепция построения системы не столько как протокола обмена данными, сколько как аппаратного и программного комплекса.

LonWorks – это не просто распределенная система управления, а скорее система с распределенным интеллектом, где устройства могут самостоятельно обрабатывать события и имеют встроенное программное обеспечение.

Оптимальное применение технологии LonWorks – это сеть полевого уровня автоматизации зданий, особенностями которого являются большая протяженная линий связи и сравнительно небольшой объем трафика внутри сегмента.

 LON

По своей концепции LON-сети имеют ряд особенностей:

  • Технология поддерживает применение различных сред передачи сигнала как проводных (медная витая пара, оптоволокно), так и радиочастотных, инфракрасных или передачу по питающей сети.
  • Устройства в сети LonWorks равнозначны. Нет разделения на основные (Master) и подчиненные (Slave) устройства.
  • В технологии реализована событийно-ориентированная логика: в отличие от централизованных систем управления, где основной трафик сети генерируется опросом подчиненных устройств, в сетях LON основу трафика составляют пакеты,несущие информацию об изменениях параметров среды (события).
  • Сети управления, построенные на витой паре (примерно 85% всех каналов LonWorks) поддерживают различные топологии, включая свободную.
  • Каждое устройство имеет встроенное программное обеспечение, программы выполняются по событию.

LONWORKSNeuron Chip – сердце любого LON устройства

Аппаратную основу технологии LonWorks определяет Neuron Chip. Эту специальную микросхему содержит каждое устройство сети LON.

Первый Neuron Сhip был выпущен на рынок в 1991 году. На сегодняшний день по всему миру установлены и успешно работают 60 миллионов LON-устройств, более чем в 300 000 систем. Существуют две разновидности Neuron Сhip: 3120 имеет встроенную память (ПЗУ), а 3150 использует внешнее устройство памяти. По соглашению с корпорацией Echelon Neuron Сhip производится двумя производителями: Toshiba и Cypress.

Каждый Neuron Сhip имеет уникальный 48-разрядный идентификационный код, записываемый в энергонезависимую память Neuron при его производстве (так называемый Neuron ID). Микроконтроллер Neuron содержит три 8-разрядных микропроцессора, объединенных внутренней шиной. Два из них управляют сетевой передачей данных на основе протокола LonTalk, а третий предназначен для обслуживания прикладной части программного обеспечения узла и взаимодействия с внешними устройствами.

Помимо Neuron, в составе узла может быть использован эквивалентный микроконтроллер (т.н. хост-процессор), выполняющий задачи взаимодействия с внешними устройствами (при недостаточной вычислительной или функциональной мощности Neuron). Также для расширения функциональных возможностей некоторых моделей Neuron допускается использование внешней памяти для хранения программ.

Кроме процессора в каждом устройстве присутствует:

  • Генератор тактовых импульсов
  • Приемопередатчик
  • Цепи ввода/вывода
  • Цепь питания
  • Служебный вход и светодиодная индикация

Протокол LonTalk (ANSI/EIA 709.1)

Если Neuron Сhip – это главная аппаратная составляющая технологии, то программной основой LonWorks является открытый стандартизованный протокол LonTalk. Протокол LonTalk, в международной классификации ANSI/EIA 709.1 (ANSI – Американский Национальный Институт Стандартизации), предназначен для использования в управляющих приложениях, а не в приложениях, ориентированных на обработку данных. Этот протокол использует все 7 уровней стандартной модели ISO для коммуникационного обмена данными в сетях. Данный протокол реализован на чипе Neuron, но также может быть реализован на любом ином эквивалентном процессоре.

Протокол является открытым и опубликованным стандартом, который доступен всем и каждому. Для приобретения документации достаточно обратиться в ассоциацию LonMark International.

Протокол LonTalk ANSI/EIA 709.1 не привязан к какой-либо конкретной физической среде передачи данных и обеспечивает передачу данных по самым различным каналам связи с использованием разнообразных методов кодирования. Например, для витой пары используется метод дифференциального манчестерского кодирования, а для работы на сегментах линий напряжения и на радиочастотах применяется FSK-модуляция.

Приемопередатчик - прибор, реализующий электрическое и механическое соединение Neuron-прибора и физической средой коммуникации.

Главный процессор - используется для удобного выполнения прикладной программы. Neuron-прибор, в этом случае, используется как коммуникационный сопроцессор, организующий сетевой интерфейс.

Сетевой интерфейс - используется для соединения компьютера с сетью LonWorks, например PC карты для слотов PCI или ISA компьютеров, и использует программный драйвер.

Программные средства - необходимы для разработки, организации рабочих режимов и режимов обслуживания сети LonWorks. Такими программными средствами являются LonBuilder Developer’s Workbench, NodeBuilder Development Tool и ряд других.

по материалам сайтов www.bacnet.ru и www.cec-mc.ru

 
Используете ли антивирус на пром. станциях?
 

Lamoda RU