LonWorks網絡技術是國際、國內建筑設備行業重要的標準之一。尤其是在中央空調領域,是公認的高可靠、高穩定、互操作性好、施工及維護便捷的最杰出的現場總線技術。國際品牌如三菱電機、大金、特靈、三菱重工、日立等VRV中央空調設備均采用LonWorks通信接口作為標準的遠程通信接口,通信協議為LonTalk,可以方便地接入樓宇自控系統及智能家居控制系統。同時。在這些領域中,大量的第三方RS232、RS485等普通ModBus RTU或其它自定義串口通訊協議智能儀表及設備需要集成進LonWorks網絡。在另一些場合,不同種類的現場總線如KNX/EIB、CAN、BACnet、LonWorks等,如何實現互聯互通也極為重要。本文所介紹的LonWorks智能網關即是實現不同各類的通訊協議與LonTalk協議相互轉換的關鍵設備,在樓宇自控系統、智能家居系統集成中起到關鍵的互聯互通作用。
LonWorks智能網關,亦稱為LonWorks協議轉換器,是LonWorks網絡技術的一類創新的應用產品。網關(Gateway)又稱網間連接器、協議轉換器。網關在傳輸層上以實現網絡互連,是最復雜的網絡互連設備,僅用于兩個高層協議不同的網絡互連。網關的結構也和路由器類似,不同的是互連層。網關是一種充當轉換重任的計算機網絡系統設備。在使用不同的通信協議、數據格式或語言,甚至體系結構完全不同的兩種系統之間,網關是一個翻譯器。與網橋只是簡單地傳達信息不同,網關對收到的信息要重新打包,以適應目的系統的需求。
在實際工程應用中,大量的第三方儀表及設備并非采用LonTalk協議,而是采用了更為普通的如RS232、RS485等串口通訊模式的儀表及設備,如何實現對這類設備的數據采集與智能化控制對LonWorks網絡系統平臺至關重要。在另一些場合下,基于LonWorks網絡技術設計的VRV中央空調設備如何實現與以太網、RS485總線、KNX/EIB總線、BACNet總線等各類現場總線的集成,從而催生了各類現場總線通訊協議與LonTalk協議相互轉換的智能網關的誕生,這就是LonWorks網關系列產品。
一、LonWorks網關功能及特點
下面以海思iGate系列LonWorks智能網關產品介紹其功能特點及技術參數應用。
1.基于國際先進的LonWorks控制網絡技術,組網靈活、擴展方便、互操作性好;
2.1路或多路串口通訊接口,采用光電隔離的RS232接口、RS485接口等,更能提高系統的抗干擾能力和可靠性;
3.LonWorks無線網關應能提供支持433M和ZigBee等多種無線通訊模式;
4.Neuron3150芯片的智能節點支持64的網絡變量,新一代的Neuron FT5000芯片,支持多達254個標準網絡變量。這兩種神經元芯片的帶載能力有較大差距,在選用LonWorks網關時應加以注意;
5.通過LonWorks訪問MODBUS RTU、KNX/EIB、CANBus、BACnet、Ethernet等設備 ;
6.通過MODBUS RTU、KNX/EIB、CANBus、BACnet、、Ethernet等設備訪問LonWorks設備 ;
7.海思iGate211型多協議LonWorks智能網絡服務器是海思最新的一款智能網關產品,可同時實現LonTalk、TCP/IP、ModBus RTU、CAN等協議相互轉換,3路RS232/485串口,主站、從站可自由定義,并具有WEB訪問控制功能,可獨立構建智能監控系統;支持APP應用開發;
8.采用多種抗干擾技術(多層電路板、電源及通信雙隔離、冗余設計等),在強電磁干擾環境中可穩定、可靠地工作;
在海思iGate系列LonWorks智能網關產品中,iGate211型、iGate105、iGate102等三種機型是最常用的,其中iGate211型LonWorks網絡服務器具有將LonTalk協議(注:LonWorks總線通信協議)、ModBus RTU協議(最多三條RS232、RS485總線接口)、ModBus TCP(或TCP/IP)、CAN協議等多種通信協議同時相互轉換的強大功能,內置網頁控制系統程序,極大地方便了控制系統對多種智能終端設備(如VRV空調、電表、水表、家庭影院、照明控制系統、窗簾控制系統等)系統集成,同時,用戶可在任何時間、任何地點通過網絡遠程監控家居控制系統,是家居控制系統核心設備。
二、LonWorks網關在VRV空調系統控制系統組成
國內智能家居行業中,眾多的控制系統集成商仍在采用基于RS485總線技術的控制系統,是由于485總線技術易于掌握;大量的第三方設備均是基于485總線技術的低成本產品,因而建設成本低;同時,485總線人才眾多。此外,在一些高端智能家居控制系統中,CAN總線、KNX/EIB總線等應用越來越得到用戶的稱贊。所有這些家居控制系統中,對于高端設備的集成只需要采購相應的現場總線智能網關即可實現,因而,三菱電機、大金、特靈、三菱重工、日立等各大進口品牌VRV空調集成進家居控制系統均十分方便。
下圖所示為VRV空調集成進家居控制系統的典型網絡結構:
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海思iGate105型ModBus轉LonWorks網關
海思iGate211型LonWorks智能網絡服務器 |