Программы и оборудование Echelon для создания управляющих сетей
После утверждения ее American National Standards Institute платформа LONWorks стала промышленным стандартом для открытых систем. В настоящий момент более 4000 компаний производят инженерное оборудование, соответствующее стандарту LONWorks, тысячи компаний используют его для построения управляющих сетей, а количество установленных LON-устройств превышает 40 миллионов. Полигоном для испытаний новых технологий служит в первую очередь трехэтажное офисное здание корпорации в Сан-Хосе. Все инженерные системы здания объединены одной управляющей LON-сетью. Обслуживающий персонал может легко контролировать состояние и управлять системами освещения, безопасности, кондиционирования, отопления, водоснабжения.
Этот контроль осуществляется локально или удаленно 24 часа в сутки, а дистанционное управление реализуется через интернет-сервер i.LON 100. С каждым годом насыщенное автоматикой здание становится все более комфортабельным для персонала, так как каждый сотрудник может индивидуально настроить температуру, освещение и влажность воздуха на своем рабочем месте через несложный веб-интерфейс, после чего LONWorks-устройства будут отслеживать эти параметры автоматически. Присутствие на рабочем месте сотрудника определяется системой, что позволяет минимизировать потребление энергии.
Международная ассоциация LONMark International, членом которой является Echelon, объединяет производителей, интеграторов, разработчиков приложений и конечных пользователей. В задачи ассоциации входит выработка технических рекомендаций, создание рабочих групп по конкретным областям промышленности, сертификации продукции, предоставление информации об устройствах LONWorks и программных средствах. Членами LONMark International являются, кроме прочих, Honeywell, WAREMA Electronic, Johnson Controls, SVEA, Schneider Electric, Philips, Siemens Building Technologies, LOYTEC, Gesytec, Samsung Electronics, Kenmark Real Estate Group, Fuji Electric, Somfy, LG Electronics, а также ряд российских компаний.
Основное преимущество технологии LONWorks заключается в том, что это, как уже было сказано, открытая система. Любой производитель, системный интегратор или конечный пользователь может получить к ней авторизованный доступ. Данную технологию поддерживает более 350 членов ассоциации LONMark International, а не одна, пусть и мощная, корпорация. Именно из-за универсальности и открытости технология LONWorks и получила столь широкое распространение в мире, особенно в системах автоматизации инженерных систем зданий. Коммуникационной средой в сети Local Operating Network может служить радиоэфир, кабель типа «витая пара», коаксиальный кабель, электропроводка или другие проводники, поскольку для сетей LONWorks производятся приемопередатчики под множество видов передающей среды. Скорость передачи данных в LON-сети варьируется в зависимости от типа канала и достаточна для организации сложных систем автоматизации.
Передачу данных по различным каналам связи обеспечивает открытый протокол LONTalk, описываемый семиуровневой сетевой моделью взаимодействия открытых систем Open System Interconnection. Через коммуникационную среду обменивается информацией с другими устройствами сети любое LONWorks- устройство. Такими устройствами могут быть контроллеры, IP-серверы, маршрутизаторы, адаптеры и различные датчики. Каждое LONWorks-устройство обязательно имеет интеллектуальный Neuron Chip, специальную микросхему, поддерживающую протокол LONTalk и содержащую в памяти программу управления устройством. Для идентификации любого LON-оборудования в сети в каждом чипе прошит его уникальный адрес. В настоящее время Neuron Chips производят такие партнеры Echelon, как компании Motorola и Toshiba.
Для программирования LONWorks-сети используется, как правило, программное обеспечение LONMaker, позволяющее производить значительное число операций по управлению сетью, не обращаясь к другому инструментарию. LONMaker обеспечивает проектирование сети, ввод LON-устройств в эксплуатацию, тестирование сети и устройств, создание отчетов. В настоящий момент LONWorks-оборудование Echelon активно используется для автоматизации зданий в соответствии с концепцией intelligent house и автоматизации технологических процессов в различных прикладных областях, например, в управлении энергетикой, на железнодорожном и авиатранспорте, в автоматизации производства и коммунальной инфраструктуры.
Для организации связи между LON-сетями и другими системами управления используется интернет-сервер i.LON 100 e3. Он отличается возможностью дистанционной настройки, контроля и управления практически любым устройством LON-сети, позволяет создавать пользовательский веб-интерфейс и осуществлять визуализацию сетевых процессов. Для этого iLON 100 e3 оснащен веб-сервером и модемом 56K V.90 для удаленного доступа, имеет разъем RJ 45 и может работать с внешними GSM-модемом или GPRS-модемом. Для автоматизации зданий и систем уличного освещения рекомендуется интернет- сервер iLON SmartServer с LONWorks-интерфейсами и TCP/IP-интерфейсами. Интернет-сервер i.LON SmartServer компании Echelon предназначен для управления сетями LONWorks и используется в проектах автоматизации зданий, а также для управления системами уличного освещения и централизованного энергетического менеджмента на территориально распределенных предприятиях.
i.LON SmartServer обеспечивает доступ к LON-устройствам через Интернет, является шлюзом между сетями LONWorks и сетями BACnet и KNX, а также позволяет подключать напрямую счетчики воды, электроэнергии и газа. Этот сервер оснащен мощным веб-интерфейсом, интегрируется с Macromedia Dreamweaver и работает с каналами PL-20, TP/FT-10 и Ethernet. При автоматизации здания на базе i.LON SmartServer можно одновременно использовать в системе уже работающие устройства и устройства LONWorks, поскольку сервер предоставляет возможность гибкой пользовательской настройки.
i.LON SmartServer обеспечивает контроль сети LONWorks через стандартные SCADA-системы или web-интерфейс. При комплексной автоматизации здания он позволяет реализовать и специальные функции, например, учет числа посетителей, времени работы кондиционеров, осветительных приборов. Являясь полноценным веб-севером, i.LON SmartServer может осуществлять дистанционный контроль всех систем здания, обеспечивая пользователя необходимыми данными в любое время и в любом месте. Благодаря возможности автономной работы и функциям энергосбережения этот интернет-сервер является эффективным решением для автоматизации зданий офисов, предприятий розничной торговли, ресторанов быстрого питания.
Интеграция унаследованных сетей в систему LONWorks
Если автоматизация объекта выполняется на базе уже существующих сетей других стандартов, i.LON SmartServer может работать на уровне контроллеров, управляя ранее установленными устройствами после выполнения соответствующих настроек. Благодаря этому возможно использование унаследованных систем в составе надежной и современной сети LONWorks. При этом интернет-сервер Echelon позволяет системным интеграторам создавать собственные приложения для автоматизации здания, драйверы и пользовательские интерфейсы для оптимизации потребления электроэнергии, анализа данных или для управления освещением здания. Кроме того, i.LON SmartServer может выступать в качестве шлюза между LON-сетями и сетями BACnet и KNX.
Энергосбережение при автоматизации зданий и уличного освещения
В качестве сетевой среды в i.LON SmartServer возможно использование линии электропитания PL-20, поэтому сервер может выполнять роль контроллера в системе освещения при автоматизации здания или в городском хозяйстве. При этом совместное использование интернет-сервера с электронными балластными сопротивлениями может снизить расходы на уличное освещение до 30 процентов. Поскольку сетевая среда на базе линии электропитания отличается высоким уровнем помех, в i.LON SmartServer реализована специальная функция повтора команд.
Персональная настройка микроклимата на рабочем месте
i.LON SmartServer очень полезен при организации управления системами контроля доступа, вентиляции, освещения и автоматизации других инженерных систем здания со свободной планировкой, где каждый служащий имеет свое рабочее пространство. В этом случае для каждого сотрудника можно создать индивидуальную веб-страницу с доступом по паролю, через которую он сможет вводить персональные настройки микроклимата в своей зоне, а также управлять доступом посетителей. Веб-страницы для управления системой автоматизации здания можно создавать с помощью специального программного продукта Macromedia Contribute 3 или формировать их в индивидуальном дизайне в программе Macromedia Dreamweaver.
Управление LON-устройствами с компьютера без установки дополнительного программного обеспечения
В процессе автоматизации здания созданный веб-сайт загружается на сервер i.LON SmartServer и становится доступен всем пользователям, имеющим корректный пароль. Следует отметить, что для управления устройствами LONWorks через этот сайт на компьютер сотрудника не требуется устанавливать дополнительные программы, достаточно обычного интернет-браузера, то есть функция автоматизации оказывается практически бесплатной. Веб-браузер обычно включается в стандартную операционную систему. Кроме того, в случае автоматизации жилого здания на базе i.LON SmartServer возможно дистанционное управление LON-сетью с помощью любых мобильных устройств, имеющих доступ в сеть Интернет. Это и смартфоны, и карманные персональные компьютеры, и даже обычные мобильные телефоны.
Работа в качестве маршрутизатора для каналов IP-852
Комплексная автоматизация здания на базе интернет-сервера Echelon подразумевает его совместимость с наиболее распространенными сетевыми протоколами. Такими, как TCP, PPP, CHAP, PAP, ICMP, NAT, SMTP, DHCP, SNTP, FTP, DNS. Кроме того, на уровне прикладных программ сервер осуществляет поддержку HTTP, HTML, XML, SOAP и DIME. А при необходимости использовать i.LON SmartServer возможно и в качестве маршрутизатора для каналов IP-852, активировав эту опцию через веб-интерфейс. Следует напомнить, что маршрутизатор для IP-852 незаменим там, где необходимо создать высокоскоростную магистраль при автоматизации крупных зданий, а также там, где через IP-канал контролируются тысячи точек данных в секунду.
Автономная работа и управление сетями
Особенностью автоматизации объектов на базе i.LON SmartServer является возможность его автономной работы с сетями, содержащими до 200 различных устройств. При этом интернет-сервер полностью управляет работой всей сети и позволяет производить автоматическую установку новых устройств без использования программы LONMaker и базы LNS. Для всего вновь установленного оборудования доступны функции конфигурирования, замены и тестирования в том же объеме, как если бы использовалась сетевая база данных LNS. Если при автоматизации здания используются управляющие сети, насчитывающие более 200 устройств, для настройки оборудования применяется персональный компьютер с установленным на нем специальным программным обеспечением.
За последние годы во всем мире LON-оборудованием компании Echelon уже оснащено более миллиона домов и коттеджей, и каждый месяц список LONWorks- устройств для домашнего пользования расширяется. Это бытовая техника, системы кондиционирования и отопления, освещение, домашние кинотеатры, системы безопасности, детекторы газа и различные измерительные устройства. Производители оснащают свое оборудование сетевыми контроллерами LONWorks, благодаря которым оно может быстро подключаться к LON-сети, взаимодействовать друг с другом и значительно снижать энергопотребление дома. При этом передача данных осуществляется по линиям электропитания, что весьма облегчает установку техники.
Наконец, одна из относительно недавних версий программного обеспечения LONMaker Integration Tool позволяет проектировать, устанавливать и обслуживать управляющие сети LONWorks более просто и быстро. Эта версия программного обеспечения включает LNS Network Operating System Turbo Edition, Microsoft Visio 2003, а также усовершенствованный интерфейс, и выпускается в двух вариантах, Professional Turbo и Standard Turbo. По сравнению с предыдущей версией в Turbo Editions добавлены такие новые возможности, как автоматический выбор типа соединения, одновременная поддержка нескольких пользователей и возможность импорта и экспорта в XML.
Федор СПИРИДОНОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 30 за 2010 год в рубрике мат. и тех.
