基于LonWorks技术的空调监控系统.pdf

2 0 1 0年 5月 第 3 8卷 第 1 O期 机床与液压 MACHI NE T0OL HYDRAULI CS Ma v 2 01 0 Vo 1 3 8 No 1 0 D OI 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 0 1 0 0 2 1 基于 L o n Wo r k s 技术的空调监控 系统 傅海军 李正明 徐 良弼 江苏大学电气信息工程学院 江苏镇江 2 1 2 0 1 3 摘要 介绍基于 L o n Wo r k s 总线技术和组态王的暖通空调监控系统的建立 由 L o n Wo r k s总线连接智能控制节点 iL o n 6 0 0作为网关联接 L o n T a lk协议和 T C P I P协议 实现上位机和智能控制节点之问的通讯 利用组态王 K i n g V i e w设计上位 机监控软件 构成性能可靠 易扩展以及操作界面友好的监控系统 达到控制温度的目的 关键词 L o n Wo r k s 总线 组态 王 暖通空调 中图分类号 T P 3 3 6 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 0 1 0 0 5 9 2 M o n it o r ing S y s t e m f o r Air Co n d it io ning Ba s e d o n Lo nW or k s F U H a i j u n L I Z h e n g m in g X U L ia n g b i S ch o o l o f E le ct ri ca l a n d I n f o r ma t io n E n g in e e r in g J ia n g s u U n iv e r s it y Z h e n j ia n g J ia n g s u 2 1 2 0 1 3 C h in a Ab s t r a c t Mo n it o ri n g s y s t e m f o r h e a t in g v e n t ila t io n a ir co n d it io n in g b a s e d o n L o n W o r k s a n d Kin g Vie w wa s in t r o d u ce d L o n w o r k s b u s wa s u s e d t o co nn e ct t h e in t e llig e n t con t r o l no d e s iLON60 0 wa s a g at e wa y b e t we e n L o n Tal k pr o t o co l a n d TCP I P pr o t o co l wh ich r e a liz e d t he co mmun ica t io n be t wee n PC a n d in t e llig e n t co nt r o l no d e s Kin g Vie w wa s us e d t o d e s ig n mo nit or in g s o f t wa r e f o r u p pe r co m pu t e r The d e s ig n e d mo n it o ri ng s y s t e m h a s t h e qu a lit ie s o f h ig h r e lia b ilit y e a s y t o e x p a nd a nd e asy t o ma nipu la t e Ke y wo r ds L o nWo r ks Kin g Vie w He a t in g v e n t ila t io n a ir co nd it io ning L o n Wo r k s 技术 是 美 国 E ch e l o n公司推 出的一种 现场总线技术 它是用 于开发监控 网络系统的一个完 整 的技术平 台 L o n Wo r k s网络 系统 由智能 节点组成 每个智能节点可具有多种形式的 I O功能 节点间可 通过不同的传输媒介进行通信 并遵循 I S O O S I 的七 工作 站 层模 型协议 L o n Wo r k s 技术通 过所 提供 的互 操作性 先进 的技 术架构 快速 的产品开发和成本 的节 约 能 够改进可靠性 提高灵活性 降低系统成本以及改善 系统性能 基 于 L o n Wo r k s 技 术 的分 布式 控制体 系 结构如 图 1 所示 调试 工 作站 图 1 基于 L o n Wo r k s 技术 的分 布式控制体系结构 图 1 变风量空调系统 智能建 筑中的空调控 制系统是楼宇 自动化 系统 中 最重要 的一个子 系统 空调 控制系统涉及面广 实现 的任务复杂 它通过空调 系统为建 筑物内部的不 同区 收稿 日期 2 0 0 9 0 5 0 4 基金项目 江苏省教育厅 自然科学基金资助项 目 0 2 K J D 5 1 0 0 0 9 作者简介 傅海军 1 9 7 6 一 男 博士研究生 讲师 主要从事楼宇 自动化 的教 学与研究 E m a i l f u h a i j u n 2 1 u j s e d u cn 6 O 机床与液压 第 3 8卷 域提供满足不同使用要求的环境 空调控制系统需要 有冷热源的支持 空调机组内有大功率的风机 其电 耗非常大 在满足用户对空气环境 要求 的前提下 采 用先进 的控制策略对空调系统进行控制 达到节约能 源和降低运行费用的最终目标 变风量系统的控制具有被控设备分散 控制变量 之间相互关联性强的特点 主风道 变风量 空调机组 的 变频风机和各个末端分布位置分散 同时各个末 端风 阀的开度数据是对变频风机进行控制的依据 这就要 求采用的控制设备具有智能 同时设备之间还要有通 信能力 而且在工程上易于实现 根据 组 合 式 变 风 量 空 调 机组 的特 点 选 择 M N 2 0 0型 D D C控制器 该 控制器处 于 L o n Wo r k s 控制 网上 通过 L o n Wo r k s网络与变 风量末 端控 制器 进行 通讯 向上通过网络控制器 U N C与工作站进行数据 交换 根据变 风量末 端 的特 点 选择 M N L V 2 R V 2变 风量末 端控制器 该 控制器 也处 于 L o n Wo r k s 控制 网 上 通过 L o n Wo r k s网络与其他变风量末端控制器 以 及变风量机组控制器进行通讯 向上通过网络控制器 U N C与工作站进行数据交换 如图2 所示 图2 基于 L o n Wo r k s 技术的变风量控制系统结构图 高性能 低成本的网络接口是 L o n Wo r k s 技术的 息交换 利用了基于内存的动态数据交换技术 D D E 最突出优势 网络的传输介质可以是双绞线 同轴电 D a t a D y n a m i c E x ch a n g e 其工作原理如图4所示 缆 光纤 射频 红外 线 及 电力 线 等 L o n Wo r k s同 时为 L A N提供接 口 有 L o n we b网关 可实现与局 域 网 L A N I n t e ract 的连接 便 于用 户远 程浏 览现场 数据 它采用无主站的点对点 网络 降低了网络系统 的维护难度 提高 了系统 的稳定 性 在利用 I o n Wo r k s 技术组建控制网络的同时 作者结合组态王软 件 K i n g V ie w设计该系统的上位机监控软件 实现对 室内温度的控制 组态王是一款适合工控场合的 功 能强大的组态软件 其构成如图 3 所示 图 3 组态王软件结构组成图 为了实现在 L o n Wo r k s 节 点和 组态 王之 间进行 信 图4 L o n Wo r k s 和组态王之间的数据交换 2系统 实现 利用 L o n Wo r k s网络 和 i L o n 6 0 0实 现上 位 机 和智 能控制节点及各种 I O点的连接 包括 物理连 接和逻 辑连接 首先将系统的各 种 I O设备 和智 能控制节点 进行电气连接 i L o n 6 0 0作为网关实现 L o n Wo r k s网络 的 L o n T a lk协议 和 T C P I P协 议之 间 的转换 再利 用 L o n Ma k e r 软件组网智能控制节点 实现逻辑连接 为实现对 I O设备的控制 需在组态王中定义与 I 0设备对应的多种变量 例如 新风阀反馈定义为 k o n g t ia o n v o A A I 0 排 风 阀反 馈 定 义 为 k o n g t ia o n v o A A I 1 等 进 风 阀是 一个 开关 量 控制 的风阀 对 它的控 制 下转第 6 4页 6 4 机床与液压 第 3 8卷 等问题进行研究 旨在开发基于网络数控的转塔打 字系统 作者从数控转塔 自动换刀控制出发 提出 一 种基 于独 立 型 P L C的 高 速 转 塔 自动 换 刀 控 制 方 法 以软件换刀方式寻找换刀最优路径 控制伺服 刀塔按 要求 转 向可 靠定 位 同 时解 决 了 P L C与 C N C P L C与机床及 P L C与伺 服 系统 相 互 间的分 工 和实时信息交换问题 项 目合作单位 长期从事钢 构 铁塔 相关数 控加 工产 品 的设计 制 造与 销售 熟 悉 国内外相关产 品技 术特 点 能及 时把 握数 控车 床 配套打字系统技术 现状 经过市场进一 步调研分 析 项 目组成员 正积极 投 入下 一 步研究 工 作 以图 设 计开发 一种新 型网 络数控 转 塔 打字 系统 注重 与 数 控加工 生产线 配套 兼 容性 问题 实 现 国 内在数 控 转塔打字技 术上 的新 突破 以适 应 国 内外 市 场更 多 更 高 的需求 项 目开发潜力 大 应用 前景广 阔 参考文献 1 谢志江 肖苡 韩治华 大型工件电火花表面刻字技术 J 重庆大学学报 2 0 0 3 2 6 5 1 4 1 7 2 王新炜 王民利 三菱 M R J 2 伺服在数控刀塔控制中 的应用 J 金属加工 2 0 0 8 1 3 6 5 6 6 3 张万奎 徐祖华 机床电气控制技术 M 北京 北京大 学 出版社 2 0 0 6 8 4 8 5 4 4 陈水生 数控车床转塔型电动刀架控制系统设计 J 制造技术与机床 2 0 0 8 5 2 0 2 2 5 吴晟 转塔式数控冲床刀具管理系统的研究 J 制造 业 自动化 2 0 0 7 4 8 3 8 4 6 史荣生 苏东海 基于 D S P下的伺服刀架控制系统设计 J 控制与检测 2 0 0 6 3 6 4 6 5 7 董红召 车削中心转塔刀架布刀的 G A优化方法 J 农 业机械学报 2 0 0 7 3 8 2 1 7 2 1 7 5 8 陈新华 许万凌 针式钢板打印机打印头设计及成字原 理 J 冶金设备 2 0 0 3 1 2 5 3 5 6 9 韩洪龙 楼建林 微型冲击气缸在钢板打字上的应用 J 液压气动与密封 2 0 0 3 4 3 5 3 6 1 O 巢敏雯 王涛 卢云慧 等 丹麦先进设备钢板 自 动喷号 打字机在济钢的应用 J 控制系统 2 0 0 3 1 2 2 1 22 1 2 郭永环 数控车床用转塔动力刀架的发展方向 J 机 床与液压 2 0 0 2 6 2 5 2 7 l3 陈水生 数控车床转塔型电动刀架控制系统设计 J 制造技术与机床 2 0 0 8 5 2 0 2 2 1 4 Z h u We n h o n g J u n Ma r t i n B A h in t a s Y u s u f A f a s t t o o l s e r v o d e s ig n f o r p r e cis io n t u r n in g o f s h a f t s o n co n v e n t io n a l C N C l a t h e s J I n t e rna t io n a l J o u rna l o f Ma ch in e T o o l s Ma n u f a ct u r e 2 0 0 1 4 1 9 5 3 9 6 5 1 5 r lk e r E r k a n T u r a n a l p M e h m e t E m in S e lcu k H a lk a ci H An a rtifi cia l immu ne s y s t e m a pp r o a ch t o CNC t o o l pa t h g e n e r a t i o n J J I n t e l l Ma n u f 2 0 0 9 2 0 6 7 7 7 上接第 6 0页 为 进 风 阀开变 量为 S T O N 进 风 阀关 变量 为 S T OF F 对于风机 要读人它们的自动状态 需建立变量 风机 自动状态为 k o n g t ia o n v o C D I 0 控制风机启停 的变量为 k o n g t ia o n v iA D O 0 回风 阀开度 为 k o n g t i a o n v iC A O 1 排风 阀开度 为 k o n i a o n v iC A O 2 新风阀开度 为 k o n i a o n v i C A O 3 新 风阀反 馈 为 k o