Lonworks總線技術特點及在機房監(jiān)控中的應用實例分析

1 、Lonworks技術特點及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

LonWorks控制網(wǎng)絡技術，是目前控制領域中應用最廣的通用控制總線技術之一。該技術提供一個平坦、對等式的控制網(wǎng)絡架構(gòu)，給各種控制網(wǎng)絡應用提供端到端的解決方案。如今，許多知名大公司已向全世界提供各類LonMark技術的產(chǎn)品。LonWorks技術自1996年進入我國，取得了迅速發(fā)展。

1）LonWorks技術的特點

LonWorks技術的核心是神經(jīng)元芯片，它包括一個固化的高級通信協(xié)議（LonTalk）、三個微處理器、一個多任務操作系統(tǒng)和靈活的輸入／輸出方式。 LonTalk協(xié)議提供了OSI參考模型所定義的全部7層協(xié)議，其中1～6層協(xié)議固化在神經(jīng)元芯片中，只有第七層應用層是根據(jù)應用對象自行定義，大大節(jié)約了開發(fā)時間和成本投入。其主要特點有：

（1）開放性和互操作性。LonWorks技術符合ISO的OSI標準，具有很好的開放性、互聯(lián)性和互操作性，符合LonMark標準的不同公司的產(chǎn)品可以相互兼容，系統(tǒng)進行擴容十分方便。

（2）分布式無主站控制。LonWorks網(wǎng)絡采用無主站點對點的對等結(jié)構(gòu)，各節(jié)點地位均等，每個節(jié)點都能完成控制和通訊功能。部分節(jié)點的故障不會造成系統(tǒng)癱瘓，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了維護難度。

（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活。LonWorks網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)靈活多變，可根據(jù)具體應用工程的結(jié)構(gòu)特點采用不同的網(wǎng)絡連接方式，可以最大限度地降低布線系統(tǒng)的復雜性和工作量，提高系統(tǒng)可靠性。

（4）成本低，維護容易。由于采用分布式結(jié)構(gòu)，節(jié)省布線、增加新設備、改變設備地址、調(diào)整運行參數(shù)、系統(tǒng)升級只需通過微機設置，不必更改硬件設備，因此可以節(jié)省硬件數(shù)量與投資，節(jié)省安裝與維護費用。

2 、應用實例

現(xiàn)從某通信有限公司機房環(huán)境動力監(jiān)控系統(tǒng)中的實際應用來說明LonWorks技術在機房監(jiān)控中的應用。

1）系統(tǒng)配置

一般情況下監(jiān)控系統(tǒng)由上位管理機、網(wǎng)絡接口以及多個LonWorks節(jié)點模塊及各種現(xiàn)場設備組成。

上位機通過網(wǎng)絡接口模塊與LonWorks總線相連，用于整個系統(tǒng)的集中監(jiān)控管理、分析與檢測網(wǎng)絡通信上的節(jié)點問的通信包、網(wǎng)絡變量等的通信狀況，包括通信量的分析、數(shù)據(jù)包的誤碼率和內(nèi)容檢測等。LonWorks網(wǎng)絡接口模塊負責接收上位機下達的指令和上傳本節(jié)點的實時檢測參數(shù)。節(jié)點數(shù)量可根據(jù)監(jiān)控的需要增減，使用LonWorks現(xiàn)場總線作為控制和通信網(wǎng)絡把各節(jié)點連接成一個分布式智能控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)采用總線方式，傳輸介質(zhì)采用雙絞線，通信位速率設為78．125kbps時，LonWorks總線任意兩節(jié)點之間的通信距離可以達到2 700m。

工程現(xiàn)場已安裝各種現(xiàn)場檢測設備，包括溫濕度儀4臺、漏水檢測儀一臺、UPS兩臺、電量檢測儀一臺、各種電源開關及消防檢測開關8路。根據(jù)現(xiàn)場設備情況配置LonWworks系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的各個部分，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

LonWorks節(jié)點模塊如表1所示。

2）軟件功能

根據(jù)系統(tǒng)要求，在組態(tài)軟件中進行相應編程，該系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能如下：

（1）實時監(jiān)測

實時監(jiān)測包括環(huán)境監(jiān)測和動力參數(shù)監(jiān)測。環(huán)境監(jiān)測主要是機房內(nèi)溫、濕度監(jiān)測及漏水監(jiān)測。動力參數(shù)監(jiān)測則主要包括電源開關、電量參數(shù)采集和全部UPSs工作狀態(tài)監(jiān)測。

①溫濕度監(jiān)測

計算機及通信設備對溫度和濕度有較高的要求，在機房中布放溫濕度變送器，通過模擬量輸入模塊采集數(shù)據(jù)并傳遞到上位機組態(tài)軟件中，對溫濕度進行實時顯示、繪制時間曲線、在數(shù)據(jù)超出高低限設定值時發(fā)出報警信息。

②漏水監(jiān)控

使用智能漏水檢測系統(tǒng)檢測感應線上任何點的漏水位置，并發(fā)出語音報警。

③電源開關及消防狀態(tài)監(jiān)測

監(jiān)視各支路電源及消防的開關狀態(tài)，通過光電隔離電壓轉(zhuǎn)換和數(shù)字量輸入模塊，實時監(jiān)控配電狀況。

④電源參數(shù)監(jiān)測

采用電量檢測儀監(jiān)測市電和UPS供電質(zhì)量，對于重要的參數(shù)可作曲線記錄，查詢每段時間內(nèi)的參數(shù)變化，并可顯示選定某天的最大值、最小值，使管理人員全面了解供電情況。

（2）報警

在上位機組態(tài)軟件中編程可對實時采集到的各種現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)進行報警判斷并發(fā)出警報，如圖2所示為報警功能畫面，實現(xiàn)的報警功能如下：

①對各種開關量進行打開、閉合或狀態(tài)改變報警；

②對模擬量進行高限、低限、超高限、超低限、變化率、死區(qū)等報警；

③通過音箱直接發(fā)出報警信息；

④利用調(diào)制解調(diào)器通過電話發(fā)出報警信息；

⑤可實時設定報警電話（可設置3個不同的電話）、報警信息、報警音樂播放次數(shù)等；

⑥每種不同報警事件都可以設定和其相對應的報警信息。

（3）歷史記錄

①對報警信息及重要事件、消息進行歷史記錄。

②根據(jù)用戶需要，對一些重要的數(shù)據(jù)進行歷史記錄并存儲在相應的數(shù)據(jù)庫中。

3、 結(jié)束語

通過機房監(jiān)控系統(tǒng)的實際使用情況，得知該系統(tǒng)簡單易用、運行穩(wěn)定、性能可靠。保障機房的安全運行，給機房工作人員帶來極大的方便。而且由于 Lonworks網(wǎng)絡系統(tǒng)的開放性和互操作性的特點，使得工程維護容易、擴容方便。這些充分體現(xiàn)了LonWorks 現(xiàn)場總線產(chǎn)品和系統(tǒng)性價比高、集成方便等優(yōu)勢，LonWorks技術將會有著更加廣闊的發(fā)展空間及應用前景。

責任編輯：gt