助理智能樓宇管理師趙志紅HW-BA5000系統簡介一、主要特點二、DDC控制器性能三、DDC控制模塊四、網絡設備五、編程軟件一、主要特點HW-BA5000系統是基于LonWorks技術的現場總線系統，是真正的分布式控制系統。其系統是由管理工作站、各種模塊化智能控制器、傳感器、執行機構等組成。其中BA5000系列的各類模塊化智能控制節點具有高度的智能和完善的網絡通訊能力，可以方便實現節點與節點之間的通訊，組成對等式的通訊網絡。系統中所有的控制和管理設備均可通過現場總線LonWorks連接在一起，彼此之間通過相互協作而不是傳統的上下、主從控制實現數據通訊和信息共享，所以更靈活、更可靠。各控制器可完全獨立工作，每一節點均帶獨立的計算機通訊接口。在中央系統停止工作時，所有的控制器之間的通訊不會中斷。在斷電后可自啟動。系統的網絡拓撲結構自由，支持總線型，星型和自由拓撲型結構，傳輸媒介采用支持雙絞線。一、主要特點BA5000系列中的每一種智能控制模塊都是LonWorks網絡中的智能節點，可以直接連接在LON網上。受通訊接口驅動能力的限制，最多62個LON節點可以通過雙絞線直接連接，采用專用LonWorksCable（推薦東莞啟東電線電纜公司的KeystoneLonWorks16AWGCable）時，自由拓撲方式布線時累計可傳輸500米，總線方式布線時最遠可傳輸2700米，采用一般五類線時分別為300米和1500米。當需要連接更多的節點或傳輸更遠的距離時，可使用路由器將多段網絡連接起來或接成樹狀網絡。LonWorks網絡中的路由器不同于模擬信號中繼器，可以無限制使用。二、DDC控制器性能系統現場直接數字控制器采用HW-BA5000系列控制器，DDC的硬件及軟件配置均能保證分站按獨立方式運行，真正實現危險分散的集散型控制。HW-BA5000DDC內含神經元芯片，包含微處理器（CPU）；存儲器（RAM）；存儲器（EPROM）；備用電池（鋰電池）可維持MECRAM內存中的程序和數據信息可時間保存不丟失，不需要因電源故障而需費時的重新輸入數據的工作。二、DDC控制器性能DDC性能DDC作為智能型設備，具有直接數字控制和程序邏輯控制功能，并具有聯網協同工作的功能。DDC具有下述基本軟件功能：比例、比例+積分、比例+積分+微分、開/關、時間加權、順序、算術、邏輯比較、計數器等，對于復雜控制要求的應用場所，還應提供高級控制算法。DDC單元應為可接擴展模塊，其輸入/輸出點應能靈活配置，滿足不同的控制需要，每個DDC監控單元點數應預留有10～15％的余量。當DDC本身故障時，能自動旁路脫離網絡，并在主控/分控計算機上及時報警并顯示，不至影響整個網絡的正常工作，故障排除后能自動投入運行。DDC可根據主控計算機發來的命令和數據或自帶的控制程序(EPROM)，再根據現場各種執行器和傳感器反饋的數據和狀態對受控設備進行監控。DDC自身應具有掉電、通訊中斷、誤操作等保護功能。DDC的平均無故障時間MTBF要求達到10萬小時以上。二、DDC控制器性能DDC控制器配置DDC應配備微處理器、I/O模塊、電源模塊、通信模塊、和保護繼電器，并配有通訊管理、控制、故障診斷、用戶在線編程等軟件，并具有密碼保護功能。DDC單元應按受控設備的監控點數、設備分布和工況合理配置。主機和現場DDC的通信速度應符合傳輸實時要求，DDC之間為對等網絡，任何DDC失效不會使整個網絡癱瘓。DDC的所有輸入輸出點都有現場LED狀態指示。DDC具備顯示、監控及參數設定功能，通過現場的便攜式筆記本電腦可以實現修改參數或編程。三、DDC控制模塊HW-BA5201控制模塊特點1．具備種類豐富的I/O口，專為空調機和新風機設計，可滿足常見各類空調和新風機控制的要求2．可通過插針和軟件設定支持多種輸入、輸出形式3．輸出控制獨有手自動切換和手動控制功能4．支持LonMaker等標準LonWorks網絡安裝工具5．可在線下載應用程序，具有功能豐富的應用程序庫和強大的運算能力6．采用基于PLUG-IN技術的配置程序，可通過圖形化的界面現場進行工程方案設計和調試輸出UO1.UO2跳線輸入UI1-UI11跳線輸入UI1的跳線輸入UI11的跳線輸出UO1的跳線輸出UO2的跳線技術指標工作電壓：24VDC或17VAC50～60Hz工作電流：<500mA網絡形式：LON總線I/O數量：11個UI，4個DO，2個UO，2個AO輸入信號類型：AI0~5VDC，0~10VDC，0~24VDC，4~20mADC模擬量信號，12位A/D轉換?？山覲T1000/10K歐姆電阻DI5VDC，12VDC，24VDC有源開關量信號；無源開關量信號；具有防反接與過壓保護功能輸出信號類型：DO250VAC/5A，具手/自動轉換開關，可選常開或常閉AO0~10VDC，具手/自動輸出轉換開關，10位D/A轉換UO可作DO/AO輸出用，具手/自動輸出轉換開關使用環境：溫度：-20℃～+70℃相對濕度：10%～95%，不結露外形尺寸：235mm×105mm×20mm四、網絡設備1）網絡適配器LON網絡適配器(網卡)用于將管理中心計算機接入現場LonWorks網絡總線。LON網絡通訊速率一般為78Kbps。PCLTA-20網絡適配器用于臺式PC機的PCI插槽，PCC-10型PCM卡網絡適配器用于連接筆記本電腦。2）路由器HW-BA5220路由器是連接兩段LonWorks網絡（一般是主干線和分支）的工具，主要用于優化網絡性能，提高網絡通訊質量。同時具有增加網絡傳輸距離，擴展網絡節點控制器數量的功能。通常網絡節點多于50個或總線型網絡傳輸超過2000米、自由拓撲網絡傳輸超過500米時，應增加路由器。特點標準寬度模塊產品內置隔離電源可作為路由器、中繼器使用技術指標工作電壓：24VDC或17VAC50～60Hz工作電流：<50mA網絡形式：LON總線LON-232/485網關

3）LON-232/485網關HW-BA5221網關用于將采用RS-232/485接口協議的設備連接入LON總線系統，實現RS-232/485設備與LON設備及上位機管理系統之間的通訊。特點可通過跳線選擇RS-232或RS-485串口通訊模式LON和RS-232/485設備間采用光電隔離串行數據的傳輸波特率、奇偶校驗、數據位長度和停止位等數據格式以及數據的流控制方式可以通過軟件靈活設置技術指標工作電壓：24VDC或17VAC50～60Hz工作電流：<50mA網絡形式：LON總線，RS-232/485總線五、編程軟件（Lonmaker3.1軟件）

LonMaker集成工具（版本3.1）是Echelon公司提供的一個軟件包，它可以用于設計、安裝、操作和維護多廠商的、開放的、可互操作的LonWorks網絡。它以Echelon公司的LNS網絡操作系統為基礎，把強大的客戶-服務器體系結構和很容易使用的MicrosoftVisio?用戶接口綜合起來。這使得LonMaker成為一個完善的，并足以用于設計和啟動一個分布式的控制網絡的工具。LonMaker工具為LonMark節點，i.LONInternet服務器和其它LonWorks節點提供全面的支持。這個工具充分利用了LonMark特點的優越性，例如標準功能屬性、配置屬性、資源文檔、網絡變量別名、動態網絡變量和可修改的類型等。LonMark功能模式在LonMaker圖形中以圖形功能塊的形式顯示，可以很方便的目視和編制控制系統的邏輯文檔。Lonmaker3.1軟件簡介此外，它還向用戶提供用于設計控制系統的、大家較為熟悉的、類似于CAD的環境。Visio靈巧的圖形繪圖功能為創建節點提供了直接的、簡單的方法。LonMaker工具包括許多LonWorks網絡用的靈巧的圖形，并且用戶可以創建新的自定義圖形。自定義圖形可以像單個節點、功能塊和連接線一樣簡單，也可以像帶有嵌套子系統和預定義節點、功能塊以及它們之間的連接的完整的系統一樣復雜。當設計一個復雜的系統時，使用自定義子系統圖形是節省時間的特性，只要通過簡單的從模板（Stencil）中拖動一個自定義子系統圖形到繪圖區，額外的子系統就能被創建。Lonmaker3.1軟件簡介Plug_in說明

Plug_in中文譯意為插件程序，插件程序對于互聯網用戶并不陌生，我們將網上的插件程序下載到本機，運行安裝從而使我們的IE瀏覽器具備了一些附加的擴展功能，如廣告攔截、搜索文字加亮等等。對于DDC模塊而言，每一個功能模塊（FunctionalBlock）都有與其相對應的插件程序。在Lon網絡文件中我們使用了大量的功能模塊，插件程序給我們提供了一個方便的配置選項界面，我們依據實際的工況對選項卡中的選項設置進行配置，然后下載到DDC模塊中，深入的了解Lon網絡和DDC之后，我們還會知道，這樣的配置說明同時也保存到了Lon網絡文檔中。有了上面的一些說明，加上在《LonMaker使用說明》中的相關介紹，下面我們理一理整個底層工作大概的思路，簡單勾勒一下整個Lon網絡系統是怎樣組織起來的：我們使用DDC模塊管理現場的機電設備及相關聯的配套設施（閥門、水池液位、溫度、壓力等等），就需要基于現場總線的設備、協議等。我們的DDC模塊基于Lon總線協議?；贚on協議的設備被Lon總線識別為網絡節點，每一個DDC模塊具有唯一的地址（由其核心的3150芯片所決定），一條總線或支線（路由器分支）可掛接的節點要小于64個（推薦30個），一條總線不足以掛接所有節點設備時需要掛接路由器擴展支路。總線或支線的理論最遠長度為2700米（工程應用推薦2000米）。實際的DDC模塊（Lon網絡中的節點設備：Device）其類型依據監控任務的不同而各異（HW—BA5201、HW—BA5202等，依據BA說明、方案點表確定）；同一類型的設備又具有不同的節點程序版本（*.xif文件和*.apb文件），程序版本不同有優化升級的原因、也有功能實現上原因（如PID、AC等邏輯功能模塊不同，稱之為邏輯功能模塊用于區別I/O輸入輸出類型的節點端口功能模塊）。每個功能模塊都有若干個網絡變量與配置屬性。網絡變量用來在不同的功能模塊之間傳輸數據，配置屬性用來對該網絡變量進行配置并且定義它們的行為。這些功能模塊通過Lonmaker組網工具用Plug_in來進行配置；資源文件中則包含了用戶自定義的網絡變量與配置屬性，所以要想使第二代樓宇控制系統的DDC模塊能夠正常運行，并在上位機監控，必須將資源文件加入到系統中。顯然，網絡中并不一定包含所有類型的模塊，所以并不是所有的插件程序都必須安裝。例如：如果網絡中只有5203、5204兩種類型的模塊，則只將這兩種類型的Plug_in插件程序注冊到系統，再通過LonMaker注冊到所建網絡中即可，而沒有必要注冊其他類型的插件程序?；趌onmaker軟件的設備組態雙擊運行注冊程序注冊反注冊“確認”完成注冊輸入文件名網絡接口正在注冊5203輸入功能塊插件正在添加配置屬性組建小型Lon網接續以上操作，通過下面的簡單的控制要求示例，組建小型Lon網絡：監控對象：2臺風機、4路公共照明（在一個照明控制箱內）；控制要求：對風機只監視不作控制要求，監視的狀態有“風機運行、故障、手自動狀態”；對照明實施開關控制、狀態監視，照明控制箱的手/自動狀態。接口說明：風機運行狀態采自接觸器輔助觸點（干觸點信號），風機故障狀態采自風機熱保護繼電器輔助觸點（干觸點信號），風機手自動狀態采自控制箱手動/自動轉換開關（干觸點信號）；照明控制點串入自動狀態回路的接觸器控制線圈（線圈電壓<220伏、分斷電流<5安），照明狀態接觸器輔助觸點（干觸點信號），手自動狀態采自控制箱手動/自動轉換開關（干觸點信號）。端口接線：FJ_5203：安裝于Channel1信道DI_1：1號風機運行狀態DI_4：2號風機運行狀態DI_2：1號風機故障狀態DI_5：2號風機故障狀態DI_3：1號風機手自動狀態DI_6：2號風機手自動狀態ZM1_5204：安裝于Channel2信道DO_1：第1路照明開關控制DI_1：第1路照明開關狀態DO_2：第2路照明開關控制DI_2：第2路照明開關狀態DO_3：第3路照明開關控制DI_3：第3路照明開關狀態DO_4：第4路照明開關控制DI_4：第3路照明開關狀態DI_5：控制箱手自動狀態5203模塊監視風機Channel1信道Channel2信道路由器5204模塊監控照明1號風機運行狀態1號風機故障狀態1號風機手自動狀態2號