基于lonworks总线的智能照明网络控制系统的设计

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1、基于LonWorks总线的智能照明网络控制系统的设计摘要学习了专业课照明技术，使我们对智能照明有了理论上的认识。为了进一步掌握使用的技术，根据教学要求我们组使用工科大楼414实验室的建筑电气与智能化教学模拟设备YL712作为课程设计对象，依照给定的要求设计并完成照明系统灯具的智能控制。本次设计主要采用了LONWORKS现场总线技术，首先将照明设备接线集成为完整系统，使用LONMaker+LNSDDEServer+组态王软件6.52开发监控系统。为了扩展系统我们的方案选用组态王6.52软件中WEB站点发布功能，利用C(Client)/S(Server)工作模式通过交换机组

2、建楼宇局域网，同时此种方法也有利于连接外网以便业主随时随地能够WEB访问来监控楼宇照明状态。关键字LONWORKS总线，组太监控系统，智能照明，局域网WEB访问1绪论-26-1.1引言现场总线控制技术是计算机控制系统中的最新技术，是一种开放式、全分布式的网络控制技术。控制过程直接面向现场，各现场智能节点相互独立，又可相互组态，构成一个开放式全分布式、可扩展的网络控制系统。1.2设计概述随着用户对居住和办公环境品质要求的不断提升，传统的照明内涵已不能满足现代建筑的要求。智能照明以智能能化的控制方式，灵活的布线方式，低廉的运行成本，成为了现代建筑电气照明技术的发展趋势，成为

3、了现代智能建筑的首选。同时科技的发展、社会的进步，使智能照明的实现成为可能，许多高级建筑物（例如：商务大厦、会展中心、党政机关、企事业单位办公楼，高级宾馆，高级写字间）内包含的楼宇设备设备和不同功能的子系统越来越多，越来越复杂。在现代生活中，建筑物业主希望整个系统具有更高的性能、更高的效率和相对低的维护扩展费用。但由于不同厂商提供了不同功能的产品和子系统，采用了不同的通信协议，因此将造成各子系统有不同的通信速率、不同的编码格式和不同的通信规则，致使各子系统间实现互操作和系统互连将很困难，实现智能建筑的系统一体化集成更就无从谈起。如果各子系统孤立运行，不仅难以对整个系统进

4、行统一的协调和管理，会有较高的运行和维护费用，而且不利于系统扩展和改造。现在，建筑物业主和管理者迫切需要一种开放的、可互操作的控制技术。通过这种技术建筑物内的各种自控设备都可方便地集成在一起，实现各个子系统和各个设备间的自由通信，以求取得最佳的经济利益。1.3智能照明照明作为现代智能建筑中主要的耗能，一个智能化得照明监控系统在环保和节能方面是非常重要的。照明监控系统对于公共区、景观区等地方的照明系统的监控，实现其智能化管理具有十分重要的作用。它是一个简便易行，功能齐全，适应性与经济性极强的控制系统。照明监控系统常用于各类大厦，高层公寓，智能住宅小区和公共场所等。-26-

5、本系统采用基于LonWorks总线技术的DDC（直接数字控制器）作为系统的下位器。LonWorks技术是一种通用的总线技术，它是由美国Echelon公司于1990年12月开发推出使用的。它采用神经元芯片（NeuronCHip）技术，在ISO（国际标准化组织）的OSI（开放系统互连）七层协议上实现的网络控制技术。在一个LonWorks控制网络中，智能控制设备(节点，包括DDC)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通信。每个节点都包含内置的智能芯片来完成协议的监控功能。一个LonWorks控制网络可以有3个到30000个或更多的节点，由于不需要象传统控制系统中的中央控制器，

6、LonWorks分布式控制技术显示出很高的系统可靠性和系统响应，并且降低了系统的成本和运行费用。LonTalk协议LonWorks控制网络实现可互操作性提供了条件。神经元芯片和LonTalk协议是LonWorks技术的核心。直接数字控制器（DDC）是智能楼宇控制中常用的设备，它相对于其它下位器（比如PLC）的特点是集成化、专业化。本系统中的DDC通过采集各个探测器的输出信号以及时间控制模块的输出时间信号，对信号进行分析、处理后控制输出照明灯具以达到达到高效、节能的目的。系统原理简单，结构合理清晰。系统原理图如下所示：1.4LonWork技术LonWorks技术是1991

7、年由美国埃施朗（Echelon）公司推出的，LonWorks技术所使用的通讯协议叫LonTalk协议，该协议遵循国际标准化组织（ISO）1984年公布的开放系统互连（OSI）参考模型的定义，它提供了（OSI）参考模型定义的全部七层协议的全部服务，网络协议开放，可以实现强大的互操作。LonWorks技术的主要性能特点包括：1)全分散的网络结构，LonWorks技术与各种传感器和执行机构结合，构成现场监控单元。-26-1)工业控制级的芯片设计，如：芯片内有软件狗、通讯报文的确认传送、纠错，优先级别可以进行灵活的管理等，芯片工作时可靠性极高。2