| 核心提示：LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)在建筑能源管理系統(tǒng)、企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)、樓宇自控、智能建筑、工業(yè)自動化領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，在這些領(lǐng)域中，大量的第三方RS232、RS485等普通智能儀表及設(shè)備采用普通串口通訊如ModBus、MBus等協(xié)議，在一些不方便布線的場合，ModBus、MBus協(xié)議 RTU通過433M無線、ZigBee無線通訊網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，LonWorks網(wǎng)關(guān)即是將此類儀表及設(shè)備ModBus、MBus協(xié)議轉(zhuǎn)換為LonTalk協(xié)議，從而接入現(xiàn)場LonWorks網(wǎng)絡(luò)。
關(guān)鍵詞：LonWorks,現(xiàn)場總線，RS485,RS232，433M，ZigBee，ModBus，MBus，串口通訊，網(wǎng)關(guān)，協(xié)議轉(zhuǎn)換，能源管理系統(tǒng)，能耗監(jiān)測，樓宇自控，LonTalk，數(shù)據(jù)采集，自動化，建筑，工業(yè)，企業(yè)。
一、概述
LonWorks網(wǎng)關(guān)，亦稱LonWorks智能網(wǎng)關(guān)或LonWorks可編程網(wǎng)關(guān)，是LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一種創(chuàng)新的應(yīng)用產(chǎn)品。
在軌道交通、網(wǎng)絡(luò)能源管理、智能樓宇、暖通空調(diào)、煤礦安全、能源和環(huán)境管理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的控制網(wǎng)絡(luò)平臺LonWorks近日成為中國國家標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)性技術(shù)文件。
LonWorks在成為GB/Z 20177-2006以前已是全球日常設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，被許多世界標(biāo)準(zhǔn)組織采納作為各自行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括：AAR（美國鐵路協(xié)會），ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會），ASHRAE（美國暖通空調(diào)工程師協(xié)會），IEEE（電子電氣工程師協(xié)會），IFSF（美國加油站標(biāo)準(zhǔn)論壇），SEMI（半導(dǎo)體設(shè)備與材料協(xié)會），國際加油站標(biāo)準(zhǔn)論壇（IFSF），歐洲家庭用品制造商委員會（CECED）及EN14908。
全球的樓宇、家庭、工業(yè)和運(yùn)輸自動化業(yè)目前大量采用了基于LonWorks平臺。LonWorks平臺還是世界上最大的2700多萬住宅智能電表網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，還被在瑞典、荷蘭和澳大利亞另外的多達(dá)110萬住宅和小型商業(yè)電表的智能表計(jì)應(yīng)用上所采用。這次，中國標(biāo)準(zhǔn)化管理局（SAC）正式將美國控制網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)ASNI/CEA709及ANSI/CEA 852采納為GB/Z 20177-2006。
在實(shí)際工程應(yīng)用中，大量的第三方儀表及設(shè)備并非采用LonTalk協(xié)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(shè)備，在一些不方便布線或通訊距離超出LonWorks雙絞線傳輸距離等施工現(xiàn)場，采用ZigBee、433M等無線通訊技術(shù)建立通訊鏈路，如何實(shí)現(xiàn)對這類設(shè)備的數(shù)據(jù)采集與智能化控制對LonWorks網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺至關(guān)重要，從而催生了各類串口通訊協(xié)議與LonTalk協(xié)議相互轉(zhuǎn)換的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的誕生，這就是LonWorks網(wǎng)關(guān)。
二、LonWorks網(wǎng)關(guān)在LonWorks網(wǎng)絡(luò)平臺中的應(yīng)用
圖一 LonWorks網(wǎng)關(guān)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
LonWorks網(wǎng)關(guān)是LonWorks網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)。 智能節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)方式一般有兩種：一種是分層結(jié)構(gòu)方式(兩級或三級網(wǎng)絡(luò))，即智能節(jié)點(diǎn)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)控制單元，或區(qū)域控制計(jì)算機(jī)組成控制網(wǎng)絡(luò)，然后與PC局域網(wǎng)(信息管理網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)絡(luò))相連。另一種是單層結(jié)構(gòu)方式(一級網(wǎng))，即智能節(jié)點(diǎn)直接組成對等層點(diǎn)到點(diǎn)通信的分布式控制網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)(包括實(shí)施監(jiān)控的PC)在網(wǎng)絡(luò)中都處于同等的地位。LonWorks網(wǎng)關(guān)連接普通MODBUS、MBus及其它通訊協(xié)議模式儀表及設(shè)備并進(jìn)行通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，進(jìn)行LonWorks網(wǎng)絡(luò)。
三、LonWorks網(wǎng)關(guān)功能及特點(diǎn)
下面以海思公司iGate系列LonWorks智能網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品介紹其功能特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)應(yīng)用。
1．基于國際先進(jìn)的LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，組網(wǎng)靈活、擴(kuò)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RS485接口更能提高LonWorks網(wǎng)關(guān)的抗干擾能力和可靠性；
3．LonWorks無線網(wǎng)關(guān)應(yīng)能提供支持433M和ZigBee等多種無線通訊模式；
4．采用Neuron3150芯片的智能節(jié)點(diǎn)支持64的網(wǎng)絡(luò)變量，新一代的Neuron FT5000芯片,支持多達(dá)254個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量，在選用LonWorks網(wǎng)關(guān)時(shí)就加以注意；
5．通過LonWorks訪問MODBUS設(shè)備 ；
6．通過MODBUS訪問LonWorks設(shè)備 ；
7．實(shí)時(shí)時(shí)鐘，掉電存儲，鐵電可擦寫45億次；
8．采用多種抗干擾技術(shù)（多層電路板、光電隔離、變壓器隔離、冗余設(shè)計(jì)等），在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中可穩(wěn)定、可靠地工作；
9． 電源和狀態(tài)指示燈；
10．既有墻面安裝方式，也有標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌卡，方便現(xiàn)場安裝。
在一些應(yīng)用場合，LonWorks網(wǎng)關(guān)還可具有繼電器輸出及環(huán)境溫度檢測功能等。
四、LonWorks網(wǎng)關(guān)主要技術(shù)指標(biāo)
u 串口通訊波特率范圍50~115200bps；
u 工作電源：AC85～265V 、DC24V可選
u 功耗≤2W。
五、安全性要求：
1）、絕緣電阻：各回路與外殼之間絕緣電阻≥500MΩ；
2)、絕緣強(qiáng)度：電源回路、開出回路≥2kV；
六、LonWorks網(wǎng)關(guān)應(yīng)用前景
隨著LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在智能建筑樓宇自控系統(tǒng)、建筑能源管理系統(tǒng)、企業(yè)能耗監(jiān)測系統(tǒng)、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，采用普通串口通訊模式的第三方儀器儀表、設(shè)備的信息采集與智能控制，是LonWorks網(wǎng)絡(luò)平臺的重要功能之一，高質(zhì)量的、先進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)的iGate系列LonWorks智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用前景必將十分廣闊。
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