Виаком
телефон
поискпоиск входаккаунт корзинакорзина


на складе в Киеве под заказ

не выполнен вход

 

Новости компании



10.06.2010

Echelon — прогрессивные идеи для автоматизации инженерных сооружений административных и частных зданий

При проектировании коттеджей или частных гостиниц архитектор должен уметь не только привести к общему знаменателю его архитектурные замыслы и бюджет проекта, но и учесть минимизацию расходов на эксплуатацию дома. До недавнего времени последний фактор практически не принимался во внимание, т. к. заказчик в основном концентрировался на затратах, связанных с постройкой дома, и редко принимал во внимание дальнейшие расходы на его содержание. Но сегодня, в эру тотального роста цен на энергоносители, этот фактор становится все более весомым для жителей Украины.

Обычно строители коттеджных городков имеют один принцип строительства: строить дешево — продавать дорого. Инвесторы, строящие частные гостиницы, руководствуются другим принципом: низкая стоимость эксплуатации — высокая стоимость аренды от постояльцев. Люди, строящие для себя, ставят перед собой задачу строить дешево и при этом иметь низкую цену эксплуатации. Но такое противоречивое требование часто оказывается трудноразрешимым. Используя различные статистические данные по оценке стоимости постройки дома по сравнению со стоимостью его эксплуатации за 40-летний период, получаем разные цифры в зависимости от целевого назначения здания, но практически во всех случаях стоимость содержания дома выше стоимости его постройки и эта разница в будущем обещает только возрастать. Выход из такой ситуации один — экономия энергоресурсов. Однако такой подход противоречит нашей привычке жить в комфортных условиях с более чем достаточным количеством тепла, света и свежего воздуха. Для того чтобы сбалансировать наше желание жить комфортно и при этом экономить, необходимы первоначальные вложения в системы автоматизации инженерных систем.

Одним из общепризнанных лидеров на рынке автоматизации инженерных систем является корпорация Echelon. Одно из главных достижений компании — разработка собственного протокола LonWorks, который широко используется сегодня для построения распределенных сетей управления на транспорте, в системах автоматизации технологических процессов зданий. Для аппаратной поддержки сетей корпорация Echelon выпускает широкий спектр продукции, охватывающий такие на правления как:

  • автоматизация инженерных систем бизнес-центров и гостиниц;
  • решения для домашней автоматизации;
  • автоматизация промышленных предприятий и складских помещений;
  • системы управления уличным освещением;
  • автоматизация крупных транспортных средств.

В свою очередь продукцию компании можно условно разделить на готовые решения: маршрутизаторы, интернет-серверы, адаптеры Ethernet, PCI, USB. Отдельную группу составляют комплектующие, которые являются основой сетевого оборудования Echelon: сетевые микропроцессоры и микроконтроллеры, приемопередатчики со свободной топологией для витой пары и согласующие трансформаторы для обеспечения гальванической изоляции абонентов сети от шины.

Для проектирования сетей LonWorks и управления LON-устройствами поставляется специализированное программное обеспечение, использующее протокол LonTalk.

I.LON смарт сервер

На сегодня на рынке Украины бОльшим спросом, чем комплектующие, пользуются готовые узлы сети, основой которой является смарт сервер:

I.LON смарт сервер
I.LON смарт сервер

Интернет-сервер i.LON SmartServer предназначен для управления сетями LonWorks и используется в проектах автоматизации зданий, 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 Web-интерфейсом, интегрируется с Macromedia Dreamweaver и работает с каналами PL20, TP/FT-10 и Ethernet. При автоматизации здания на базе i.LON SmartServer в системе можно одновременно использовать 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 через Web-интерфейс. При комплексной автоматизации здания он позволяет реализовать и специальные функции, например, учет числа посетителей, времени работы кондиционеров и осветительных приборов и т. п. Являясь полноценным Web-севером, i.LON SmartServer может осуществлять дистанционный контроль за всеми системами здания, обеспечивая пользователя необходимыми данными в любое время и в любом месте. К преимуществам интернет-сервера i.LON можно отнести:

  • универсальность;
  • возможность автономной работы;
  • функции энергосбережения.

Универсальность. Если автоматизация объекта выполняется на базе уже существующих сетей других стандартов, i.LON смарт сервер 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. Кроме того, i.LON смарт сервер может выступать в качес тве шлюза между LON сетями и сетями BACnet и KNX. При этом интернет-сервер Echelon позволяет инсталляторам создавать собственные приложения для автоматизации здания, драйвера и пользовательские интерфейсы для оптимизации потребления электроэнергии, анализа данных или управления освещением здания.

Возможность автономной работы. Особенностью автоматизации объектов на базе i.LON смарт сервера является возможность его автономной работы с сетями, содержащими до 200 различных устройств. При этом Интернет-сервер полностью управляет раб той всей сети и позволяет производить автоматическую установку новых устройств без использования программы LonMaker и базы LNS. Для всего вновь установленного оборудования будут 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, то для настройки оборудования применяется персональный компьютер с установленным на нем специальным ПО.

Функции энергосбережения. В качестве сетевой среды в i.LON смарт-сервере возможно использование линии электропитания PL-20, поэтому сервер может выполнять роль контроллера в системе освещения при автоматизации здания или улиц. При этом совместное использование Интернет-сервера с электронными балластными сопротив лениями может снизить до 30 % расходы на уличное освещение. Поскольку сетевая среда на базе линии электропитания отличается высоким уровнем помех, в сервере реализована специальная функция повтора команд.

При автоматизации здания с офисными помещениями создается WEB-сайт, который загружается на сервер i.LON и становится доступен всем пользователям, имеющим корректный пароль. Стоит сказать, что для управления устройствами LonWorks через этот сайт на компьютеры сотрудников не требуется устанавливать дополнительные программы, достаточно обычного Интернет-браузера, т. е. функция автоматизации оказывается практически бесплатной, т. к. обычно интернет-браузеры входят в состав любой ОС. Так, например, при организации управления системами контроля доступа, вентиляции, освещения и автоматизации других инженерных систем здания со свободной планировкой, где каждый служащий имеет свое рабочее пространство, для каждого сотрудника можно создать индивидуальную Web-страницу с доступом по паролю, через которую он сможет вводить персональные настройки микроклимата в своей зоне, а также управлять доступом посетителей. Web-страницы для управления системой автоматизации здания можно создавать с помощью специального программного продукта Macromedia Contribute 3 или сформировать их в индивидуальном дизайне в программе Macromedia Dreamweaver.

В случае автоматизации на базе i.LON смарт-сервера жилого здания дистанционное управление LON-сетью возможно с помощью любых мобильных устройств, имеющих доступ к сети Интернет: смартфонов, КПК и даже обычных телефонов.

Сетевые адаптеры

По мнению многих инсталляторов систем автоматизации одним из достоинств оборудования Echelon перед другими конкурирующими компаниями является наличие широкого спектра сетевых адаптеров, основу которых составляют адептеры к персональному компьютеру, такие как:

  • адаптеры Ethernet;
  • адаптеры PCI (PCLTA-21);
  • адаптеры USB (U10, U20 ).

Благодаря простоте установки и работы, а также небольшой стоимости особой популярностью пользуются USB-адаптеры (рис. 2).

адаптеры USB (U10, U20 )Они выпускаются в двух модификациях — U10 и U20. Каждый адаптер поставляется с драйверами для операционных систем Microsoft Windows XP, 2000, Server 2003 и может конфигурироваться автоматически. При совместной работе USB адаптера с сетевыми сервисами LNS 3 и программными приложениями версии Turbo Edition, например, LonMaker Integration Tool, достигаются наилучшие рабочие характеристики при минимальной рыночной цене. Кроме того, USB адаптеры совместимы с базовыми приложениями OpenLDV, включая LonScanner Protocol Analyzer, и являются USB 1.1 и 2.0 совместимымы устройствами.

Модель USB адаптера U10 пред назначена для соединения ПК с каналом LonWorks TP/FT-10 — витой парой свободной топологии. Устройство подключается через съемный сетевой коннектор (входит в комплект поставки) и полностью совместимо с каналом TP/FT-10 вне зависимости от наличия или отсутствия в нем питания.

Сетевой адаптер модели U20 пред назначен для подключения ПК к тем LON сетям, где сетевой средой является линия электропитания PL-20. Подключение производится с помощью кабеля с блоком питания, которые входят в комплект поставки адаптера. Если на пряжение в сети составляет 10.8–18 В, то USB адаптер может быть подключен к линии электропитания напрямую (на пример, в автотранспорте). К любой другой силовой проводке U20 можно подключить через соответствующий трансформатор.

Простота в работе USB адаптеров Echelon обусловлена наличием трех светодиодных индикаторов, отобража ющих текущее рабочее состояние уст ройства:

  • сервисный светодиод — индицирует процесс конфигурирования устройства и принятия команд от LonWorks- приложения Control Panel;
  • индикатор передачи данных — горит в процессе передачи пакетов через USB адаптер в LON сеть;
  • индикатор приема данных — загорается, когда USB интерфейс принимает информацию от сети LonWorks.

Перед подключением устройства к USB порту ПК необходимо установить программные средства OpenLDV для последующей работы с приложениями, функционирующими на базе этой программы, например, с LonScanner Protocol Analyzer. Кроме того, USB адаптеры Echelon совместимы с сетевыми сервисами LNS 3 и программными приложениями компании Echelon версии Turbo Edition, включая LonMaker Integration Tool.

Сетевые процессоры и трансиверы

Наряду с готовыми решениями корпорация Echelon предлагает сетевые процессоры и ИС трансиверов со свободной топологией сети (FT). Здесь резонно было бы отметить, что же такое свободная топология сети. В отличии от проводной шины, в которой все устройства должны соединяться непосредственно с главной шиной, построение по свободной технологии позволяет инсталляторам использовать любой тип организации сети топологии: звезды, шина, шлейфовое подключения, петля, а также их комбинации:

Типичные топологии построения сети, которые поддерживаются трансиверами FT компании Echelon
Типичные топологии построения сети, которые поддерживаются трансиверами FT компании Echelon

Кроме явной экономии на метраже витой пары свободная топология обладает следующими преимуществами:

  • инсталляторы могут выбрать любой способ построения сети наиболее подходящий в данной ситуации, уменьшив временные затраты и позволив внести последние изменения на сайте;
  • если инсталлятор знает только один способ построения сети, он может им воспользоваться сохранив время на обучение;
  • инсталляция модификации к уже существующей сети может быть осуществлена с минимальными, если таковы вообще имеются, переразводками. Это позволяет применять FT трансиверы Echelon, как в старых так и в новых проектах.

Для аппаратного поддержание сетей со свободной топологией компания Echelon разработала серию процессоров и трансиверов. Самой последней разработкой на сегодняшний день в этой области являются микросхемы 5000-ой серии:

Echelon Neuron 5000
Сетевой процессор и трансивер серии 5000

Процессор Neuron 5000. Блок-схема процессора Neuron 5000Этот процессор является ключевым продук том платформы LonWorks 2.0 — следующего поколения продуктов LonWorks, спроектированного для того, чтобы значительно увеличить производительность и возможности LonWorks совместимых устройств. В паре с недорогой последовательной памятью процессор Neuron 5000 обеспечивает бОльшую скорость и помогает вам разработать более рентабельные дизайны, чем было возможно с чипами Neuron предыдущего поколения 3120® и 3150®. Гибкий коммуникационный порт процессора может быть сконфигурирован таким образом, чтобы иметь общий интерфейс с широким спектром медиа при емопередатчиков, включая витую пару, радиопередатчики, IR-приемопередат чики, волоконную оптику и трансиверы по коаксиальному кабелю в широком диапазоне скорости передачи данных. Процессор также работает с приемопередатчиками TP/XF 1250 и EIA 485.

Neuron 5000 имеет следующие ключевые особенности:

  • напряжение питания 3.3 Вольт;
  • внутренняя системная частота 80 МГц, что повышает производительность в 16 раз по сравнению с предыдущими версиями;
  • последовательный интерфейс для недорогого внешнего EEPROM и Flash памяти;
  • поддержка до 254 сетевых перемен ных;
  • программируемые пользователем прерывания обеспечивают более быстрый ответ на внешние события;
  • 5-ти контактный коммуникационный порт, поддерживающий уровни напряжения в 3.3 и 5 В;
  • 12 ножек ввода-вывода с 35 про граммируемыми стандартными режимами ввода-вывода;
  • 64 КБ оперативной памяти (44 КБ для программы и данных) и 16 КБ ROM встроенной памяти;
  • уникальный 48-битный идентификационный код в каждом устройстве для сетевых инсталляций и управления;
  • диапазон рабочих температур — 40…+85 °С.

Основные преимущества процессора Neuron 5000 заключаются в том, что он быстрее, меньше и значительно рентабельнее, чем ИС предыдущего поколения. Теперь изготовители могут использовать LonWorks в более широком разнообразии устройств, создавая более функциональные и гибкие устройства LonWorks и предлагая их клиентам по более низкой цене.

Блок-схема трансивера FT 5000Приемопередатчик FT 5000.Смарт трансиверы FT 5000 сочетают в себе высокопроизводительное ядро Neuron с возможностью организации сети со свободной топологией. В паре с новым дешевым коммуникационным трансформатором FT-X3 и недорогой последовательной памятью трансивер FT 5000 будет быстрее и дешевле, чем трансиверы предыдущего поколения LonWorks TP/FT-10, что поможет вам делать более рентабельные проекты. Ключевые особенности приемопередатчика FT 5000:

  • напряжение питания 3.3 Вольт;
  • внутренняя системная частота 40 МГц, что повышает производи тельность в 8 раз по сравнению с предыдущими версиями;
  • 50 % снижение стоимости конечного узла;
  • поддержка кода приложения объемом до 42 кБ;
  • 12 ножек ввода — вывода с 35 программируемыми стандартными режимами ввода-вывода;
  • 64 КБ оперативной памяти (44 КБ для программы и данных) и 16 КБ ROM встроенной памяти;
  • поддержка до 254 сетевых переменных;
  • уникальный 48-битный идентификационный код в каждом устройстве для сетевых инсталляций и управления;
  • поддержка различных топологий (звезда, петля и т.п.), не чувствительная к полярности;
  • работает с TP/FT-10 каналами, которые используют предыдущие трансиверы FT 3120/3150 и приемопередатчики свободной топологии FTT-10A.

FT 5000 может быть легко присоединен к любому главному MCU c помощью аппаратного ПО от компании Echelon, которое позволяет любому продукту с ведущим микроконтроллером быстро и недорого становиться сетевым, доступным из Интернета устройством. Для стартовой работы с новым трансивером FT 5000 компания Echelon предлагает оценочную плату Mini FX Evaluation Kit, а также программно-аппаратное средс тво NodeBuilder® FX Development Tool. Выбирая между готовыми продуктами Echelon и собственными решениями, основанными на ИС Neuron, необходимо руководствоваться количеством устанавливаемых абонентов сети. Так, например, для автоматизации коттеджа целесообразнее использовать готовое решения, а в случае с бизнес цент ром — рентабельнее будет осуществить собственную разработку.

В статье была приведена лишь обзорная информация продукции корпорации Echelon. Для получения более детальной информации просьба обращаться в офис компании «Виаком»: тел./факс: 8 (044) 507-02-02, е-shop: www.biakom.com

Загрузить статью в формате pdf, 530кб



 
изготовление печатных плат | плис altera | микроконтроллеры atmel | магазин электронные компоненты | разъёмы amphenol | трансформаторы hahn | okw | tyco | vicor | marquardt | инструмент pro'skit