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可编程LonWorks网关功能及应用前景分析

供稿:南京海思自动化系统有限公司 2013/7/5 15:06:42

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  • 关键词: LonWorks 现场总线,RS485 RS232,433M
  • 摘要:LonWorks现场总线技术在建筑能源管理系统、企业能耗监测系统、楼宇自控、智能建筑、工业自动化领域已广泛应用,在这些领域中,大量的第三方RS232、RS485等普通智能仪表及设备采用普通串口通讯如ModBus、MBus等协议,在一些不方便布线的场合,ModBus、MBus协议RTU通过433M无线、ZigBee无线通讯网络组网,LonWorks网关即是将此类仪表及设备ModBus、MBus协议转换为LonTalk协议,从而接入现场LonWorks网络。

一、概述

LonWorks网关,亦称LonWorks智能网关或LonWorks可编程网关,是LonWorks网络技术的一种创新的应用产品。

 

轨道交通、网络能源管理、智能楼宇、暖通空调、煤矿安全、能源和环境管理等领域应用广泛的控制网络平台LonWorks近日成为中国国家标准指导性技术文件。

 

LonWorks在成为GB/Z 20177-2006以前已是全球日常设备网络化的公认标准,被许多世界标准组织采纳作为各自行业的标准,其中包括:AAR(美国铁路协会),ANSI(美国国家标准协会),ASHRAE(美国暖通空调工程师协会),IEEE(电子电气工程师协会),IFSF(美国加油站标准论坛),SEMI(半导体设备与材料协会),国际加油站标准论坛(IFSF),欧洲家庭用品制造商委员会(CECED)及EN14908

 

全球的楼宇、家庭、工业和运输自动化业目前大量采用了基于LonWorks平台。LonWorks平台还是世界上最大的2700多万住宅智能电表网络的核心技术,还被在瑞典、荷兰和澳大利亚另外的多达110万住宅和小型商业电表的智能表计应用上所采用。这次,中国标准化管理局(SAC)正式将美国控制网络标准ASNI/CEA709ANSI/CEA 852采纳为GB/Z 20177-2006

 

在实际工程应用中,大量的第三方仪表及设备并非采用LonTalk协议,而是采用了更为普通的如RS232RS485等串口通讯模式的仪表及设备,在一些不方便布线或通讯距离超出LonWorks双绞线传输距离等施工现场,采用ZigBee433M等无线通讯技术建立通讯链路,如何实现对这类设备的数据采集与智能化控制对LonWorks网络系统平台至关重要,从而催生了各类串口通讯协议与LonTalk协议相互转换的协议转换器的诞生,这就是LonWorks网关。

 

二、LonWorks网关在LonWorks网络平台中的应用

 

图一  LonWorks网关应用网络架构

 

LonWorks网关是LonWorks网络的一个智能节点。 智能节点的组网方式一般有两种:一种是分层结构方式(两级或三级网络),即智能节点经由网络控制单元,或区域控制计算机组成控制网络,然后与PC局域网(信息管理网或企业网络)相连。另一种是单层结构方式(一级网),即智能节点直接组成对等层点到点通信的分布式控制网络。网络中的所有节点(包括实施监控的PC)在网络中都处于同等的地位。LonWorks网关连接普通MODBUSMBus及其它通讯协议模式仪表及设备并进行通讯协议转换,进行LonWorks网络

 

三、LonWorks网关功能及特点

 

下面以海思公司iGate系列LonWorks智能网关产品介绍其功能特点及技术参数应用。

 

1.基于国际先进LonWorks控制网络技术,组网灵活、扩展方便、互操作性好;

 

2.1路或多路串口通讯接口,采用光电隔离的RS485接口更能提高LonWorks网关的抗干扰能力和可靠性

 

                      

图二  RS232/RS485串口通讯转LonWorks网关       图三   433M/ZigBee无线通讯模式转LonWorks网关

 

3.LonWorks无线网关应能提供支持433MZigBee等多种无线通讯模式      

   

4.采用Neuron3150芯片的智能节点支持64的网络变量,新一代的Neuron FT5000芯片,支持多达254个网络变量,在选用LonWorks网关时就加以注意;

 

5.通过LonWorks访问MODBUS设备 

 

6.通过MODBUS访问LonWorks设备 

 

7.实时时钟,掉电存储,铁电可擦写45亿次;

 

8.多种抗干扰技术层电路板、光电隔离、变压器隔离、冗余设计等),在强电磁干扰环境中稳定可靠工作;

 

9. 电源和状态指示灯

 

10.既有墙面安装方式,也有标准导卡,方便现场安装

 

在一些应用场合,LonWorks网关还可具有继电器输出及环境温度检测功能等。

 

四、LonWorks网关主要技术指标

 

串口通讯波特率范围50~115200bps

 

工作电AC85265V DC24V可选

 

功耗≤2W

 

五、安全性要求:

 

1)、绝缘电阻:各回路与外壳之间绝缘电阻≥500MΩ;

 

2)、绝缘强度:电源回路、开出回路≥2kV;

 

六、LonWorks网关应用前景

 

    随着LonWorks网络技术在智能建筑楼宇自控系统、建筑能源管理系统、企业能耗监测系统、工业自动化控制系统广泛应用,采用普通串口通讯模式的第三方仪器仪表、设备的信息采集与智能控制,是LonWorks网络平台的重要功能之一,高质量的、先进技术设计的iGate系列LonWorks智能网关应用前景必将十分广阔。

更多内容请访问 南京海思自动化系统有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=30029)

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