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如德达公司的iCubeTM通用控制系统已开发的很完善，该系统结构分为三层：管理维护层、网络设备层和控制单元层。 　　 （1） 管理维护层 　　 主要由连接在Internet/Intranet/LonWorks网络上的管理计算机构成，完成网络的管理、 运行维护等工作。由LonMaker for Windows完成网络管理，如网络设备的安装、配置等。而HMI（人机界面）则由Internet或FIX等软件完成。 　　 （2） 网络设备层 　　 除了构成Internet/Intranet的各种网络设备外，还需要两种设备：即i.Lon1000和LonWorks 路由器。i.Lon1000是实现LonWorks与Internet IP网络无缝联接的关键设备，通过它可以将散布在不同地域内，可以在世界范围内、城区或广区范围内，有IP网络相连的各LonWorks段联接在一起组成一个大控制系统。i.Lon1000内置WebServer它支持SNMP、TCP/IP、HTTP、FTP并具有良好的安全性。LonWorks路由器的主要目的是进一步延伸LonWorks网络，阻隔不同网络的通讯量进而提升各网段的使用率，并起到速率转换以及不同传输媒介联接的目的。 　　 （3） 控制单元层 　　 控制单元作为控制网络的基本单元，除具备一定的网络通讯能力外，主要完成现场信 号采集，执行控制算法和设备控制。在控制单元的种类上共分为以下几个大类：DI、DO、MIO、AI、AO等。 　　 该系统的节点控制器已进行规模生产，大量投入市场，并列入2000年北京市火炬计划项目。 为将国产化智能建筑产品研发和应用系列化，形成配置体系，并实现规模化生产，在建设部科技委领导下专门成立了中国智能建筑技术LonMark协作网。1999年11月又在秦皇岛召开了LonWorks技术与产品应用及配套座谈会，会议探讨的内容和形成的共识，对促进智能建筑相关产品的国产化产生了深远影响。 　　 在通用型LonWorks技术产品，系统大量开发成功，在工程上成功应用的基础上，我国LonWorks技术的开发应用迅速走向深化和全面，还开发了各种有中国特色的系统。下面例举几方面情况： 　　 2．1 LonPoint系统开发应用成功 　　 作为一个能够被最终用户方便使用的产品，仅用常规设计智能节点的硬件和为智能节 点编制应用程序还不够，还应该给智能节点编制一些用户界面，以便用户能根据自己的实际情况进行配置，这在LonWorks技术中，被称为节点的“Plug-in”。海湾威尔公司推出的HW-BA5000系统是这方面的一个很成功的楼控系统。HW-BA5000是专门为网络集成商设计的，很方便用于集成楼控中常见的仪表、传感器、执行器，以构成楼宇控制系统，其硬件和软件均为现成产品，只需要根据实际应用进行相应的配置和安装即可直接使用。HW-BA5000系统由以下几部分组成： 　　 （1） HW-BA5010系统模块：适用于联结集成各种不同的模拟量和数字传感器、执行器。 正确地选择HW-BA5010模块，并组态硬件和软件，可以支持不同种类的楼宇自动化系统。 　　 （2） LonMaker for Windows系统集成工具，此安置工具基于LNS，具有Visio用户界面 并支持HW-BA5010模块，它用于系统的设计、配置、安装和维护。 　　 （3） HW-BA5010 Plug-in。此软件基于Windows 95/98和Windows NT。它提供配置 HW-BA5010系统模块的接口。 　　 （4） LNS Server。基于Windows 95/98和Windows NT的LonWorks网络操作系统。它提 供一个可被其他LonMaker工具、LNS应用程序同时调用的中央数据库。LNS Server可以与LonMaker工具和HW-BA5010 Plug-in运行在不同的PC上。 　　 （5） LNS Network Services Interface（NSI）硬件。此硬件使PC机中运行的LNS Server、 LonMaker工具及HW-BA5010 Plug-in与LonWorks网络连接。它在网络设计时可以不需要，但在节点安置、测试和浏览时必不可少。NSI包括PCLTA-10卡、PCC-10卡和SLTA-10串行适配器。 　　 HW-BA5000系统作为一个基于LNS Device Plug-in的系统，它具有LNS Plug-in的所有优点。简化了系统的安装，降低了维护成本，对于楼宇自控系统的集成商和最终用户是一个很好的选择。该系统已成功应用于天津泰达培训中心工程，石家庄人大综合楼等工程中，取得了用户的一致好评。 　　 2．2 各种系统的配套逐步完善 　　 现在我国已开发出了LonWorks的冷热源控制系统、路灯控制系统。火灾自动报警系统。 “一卡通”管理系统等各种楼宇控制配套系统。其中德达公司的ICMS-2000一卡通信息管理系统很适合市场需要。 　　 ICMS-2000系统是“一卡通”管理系统，主要包括：门禁管理系统、考勤管理系统、消费管理系统、停车场管理系统、巡更系统。目前，ICMS-2000门禁管理系统已在工程中使用。 ICMS-2000系统是“一卡通”管理系统，该系统是德达公司采用LonWorks智能控制网络技术独立开发的，系统开发最大的特点是软件的组件设计和硬件的模块化设计，使得各个子系统之间及子系统与主系统之间实现了“无缝”集成，从而实现了真正意义上的“一卡通系统”。先进的技术保证，加上研制过程中切实结合了中国智能建筑及智能小区等市场的应用需求，使得本系统具有很强的产品竞争力和市场潜力。已在哈尔滨报业大厦和北京万商大厦工程中使用。 　　 2．3 我国已有大型LonWorks控制网的组网能力和集成能力 　　 前几年曾有些人说LonWorks控制网的组网能力只能在1000控制点以下，否则将出现 瓶颈。有这种论点的人主要是不了解LonWorks控制网是新一代现场总线技术，能使控制信号下放，实施现场无中心的全分布控制。它不是传统的DCS系统的主从式控制，其组网方式与多层主从式DCS系统是不同的。几年来全国许多单位在实际工程中，不断提高对LonWorks控制网的组网能力，大型LonWorks控制网在国内不断诞生。南海市我国第一个通过验收的建设行业智能建筑试点工程中就成功建成了一个2000多控制点的LonWorks控制网。现在苏州威光与北黄公司和住总合作已调通万点以上的超大型LonWorks控制网。 　　 北京都会华庭和千鹤小区都是建设部智能建筑技术推广中心推出的建设行业智能建筑试点工程，分别有1000多及1750多个LonWorks节点，即都是15000控制点以上的超大型控制网，现已调通。该超大型LonWorks中应用了苏州威光独创的组网技术。苏州威光公司通过多年的实践，创造性地提出了网络管理节点的概念，很好地解决了多节点大系统中的通信瓶颈问题。苏州威光创造的管理节点（SVT-GLJD2000）的构造和功能如下： 　　 SVT-GLJD2000是以Echelon公司的神经元芯片Neuron 3150为核心开发的智能型网络节点产品，具有网络管理和数据暂存功能。该节点由带固件的神经元芯片、收发器、接口电路和DC-DC隔离转换电路组成。 　　 其主要作用是： 　　 网络管理——优化网络通信性能、监视节点工程状况、配置节点参数； 　　 信息暂存——网络通信、配置与管理信息驿站 　　 美国Echelon公司参观后对苏州威光公司创造的管理节点给予很高的评价。表明我国已具备超大型LonWorks控制网的组网能力。 　　 我国对复杂的LonWorks综合控制网的集成能力也在迅速成长。如北黄公司引进的Sea Chang暖通空调控制系统很有特色，它是傻瓜型，模块化、即插即用，其控制模块是预组态的，即已内置了专家控制智能模式。我们还引进了无线扩频实现LonWorks控制网的互联技术等多种LonMark系统。这些国外系统都能成功地与我国LonWorks系统集成为具有互操作能力的统一的LonWorks控制网。 我国研制成功了LonWorks单片机接口控制模块，实现了单片机开发向LonWorks开发的简单过渡。还研制了RS232/485-LonWorks网关等产品，苏州威光的苏州市电力抄表系统有许多485产品需要联到LonWorks控制网互操作，且已稳定运行了多年。 最近LonWorks控制网与IP数据网连接是一种最新发展方向。北工大电子工程系研究生采用LonWorks技术研制的家庭智能化系统实现了Internet远程监控和管理，采用软件技术将LonTalk协议的控制网与TCP/IP协议的信息网集成交互，在网上的浏览器上对家庭智能化系统进行监控。在香港的智能建筑展览会上展出，并得到好评。 　　 2．4关于软件系统的开发 仅举我国自主开发成功的通用的LonWorks系统工具软件OnLon和VisualLon为例进行 介绍。 目前LonWorks在我国推广应用的一个障碍是面向系统集成商的开发工具匮乏，如果使 用者必须熟练掌握Nueron C的编程，必须拥有昂贵的进口开发设备，一切应用均从最基础的开发做起，可以想见，LonWorks在中国就很难推广，LonWorks本身具有的标准化、开放性、互操作性等技术上的优势也就不能得以展现。所幸的是，我国在LonWorks开发方面有了长足进步，这方面也有了突破，其中冶金部自动化院推出的系列软件OnLon和VisualLon已解决了前面提到的问题。基于LNS和IEC 1131-3的OnLon软件，使应用工程师可以象对DCS和PLC进行算法组态一样对所有符合LonMark标准的LonWorks节点进行算法组态，借助OnLon集成商和控制工程师无需深入了解LonWorks技术细节，无需拥有昂贵的开发设备使可以从容使用LonWorks系统。 　　 VisualLon是类似于Echelon公司的LonMaker for Windows的软件，可以用来对LonWorks网络进行全面的管理，生成的LNS网络数据库，可以给LNS DDE Server等软件使用。 　　 VisualLon提供LonWorks节点的安装、节点替换、节点测试、程序加载、网络变量绑定等网络管理功能，还提供节点的网络变量读取、修改及节点配置参数的设定功能。 　　 OnLon是全世界第二个对LonWorks节点图形化编程的软件，它符合IEC1131-3标准，用功能方块图编制程序，编译后下载到LonWorks节点上。除此之外，OnLon还提供Nueron C编程环境，用户可以用此功能编程自己的功能块，并加到OnLon的功能块库中。 OnLon提供的编程及调试环境，能满足用户一般的应用及开发需要，用易于使用的软件代替昂贵复杂的开发设备是OnLon的根本出发点，这一点对应用工程师来说，尤为重要。 　　 OnLon提供的标准功能块分六种： 　　● 算述运算（加、减、乘、除、开方、均值、移位等） 　　● 逻辑运算（与、或、非、比较等） 　　● 控制运算（PID、滤波器、比较器、放大器、触发器、双速、死区等） 　　● 共享功能（锁存、时钟、折线等） 这些功能块向用户开放Nueron C代码，使用者可以在基础上修改形成新的功能块 　　● 网络变量功能块，提供一个方便直观的对话环境，让用户通过简单的选择，完成网 络变量的命名、类型的选择、存贮方式及网络属性的配置，通过功能块定义的网络变量，符合LonMark标准 　　● 硬件输入输出功能块，这是唯一与承载算法的硬件相关的功能块，在这一交互式环 境中，用户选择所用的硬件类型，指定IO口及其扫描时间。不同的厂家的硬件产品提供不同的驱动软件，OnLon接受两种形式的驱动软件：库存函数和Nueron C代码，因此OnLon不仅可以用在EIC2000系统中，也可用到任何一种基于3150 Nueron Chip的LonWorks产品中。

OnLon编译后的最终码是基于时间周期性地执行的，系统提供秒级和毫秒级两个基本时钟，每个模块的执行周期可以用户设置。 到目前为止，OnLon能提供57种标准功能块和五种自由共享功能块。OnLon功能块还将不断地扩展，除OnLon开发者开发新的功能块以外，还向全世界OnLon使用者征集自由共享功能块和购买OEM功能块，使这一中国人开发的软件不断完善，成为世界级精品软件。 　　 2． 5 适合我国国情的开放LonWorks系列产品的研发 　　 为了拓宽LonWorks技术国产化的道路，不断提供一整套符合中国国情的开发平台是非 常必要的。可以认为以上介绍的国产化的LonWorks产品提供了若干软件及硬件平台，下面再介绍几种，应该能为LonWorks技术在我国的推广应用作出一定的贡献。 　　 （1） MIPCARD——LonWorks单片机接口控制模块 　　 国内单片机开发资源丰富，而LonWorks开发则投资较大，周期较长，如果能把单片机 开发的资源优势与LonWorks的技术优势结合起来，对LonWorks技术在我国的推广应用将起到促进作用。MIPCARD产品实现了上述希望，单片机开发人员只须将其当成一个普通的外部存贮器对待，即可实现单片机到LonWorks技术的过渡。 　　 利用LonWorks技术开发硬件产品有两种途径：一是利用Nueron芯片直接开发，一是利用含有Nueron芯片的控制模块进行开发。由于控制模块内解决了Nueron芯片及其外围电路、通信接口等有关Nueron芯片的技术细节问题，向用户开放的只是Nueron芯片功能强大的IO口，因此被广泛采用。 不过第二种方法也存在一个问题，即开发人员必须使用Echelon公司的开发工具，必须对Nueron芯片的技术细节有一定程度的了解，这也阻碍了LonWorks技术进一步推广。 　　 其实国内的硬件开发现状是，我们拥有一大指单片机，尤其是MCS51兼容单片机的开发人才，基于单片机的开发普遍来说技术扎实、成本低，这与国内LonWorks开发队伍人才少、门槛高形成了鲜明的对照，要充分利用国内单片机开发的优势，必须找到一种连接LonWorks与单片机之间桥梁。正是基于这一思路，冶金部自动化院开发了MIPCARD，这是一种全新LonWorks控制模块，此控制模块不仅包含了所有与Nueron芯片有关的电路及通信接口电路，还带有一个256字节的双口RAM接口，对单片机来说，只须把MIPCARD当成个普通的外部存贮器芯片即可。 　　 MIPCARD为4cm×6cm大小的一个印刷线路板，有一片3150、256字节的双口RAM、FIT-10A LonWorks通信接口以及复位等外围电路。 　　 MIPCARD定义的引脚有AD0~AD7，ALE，WR，RD，RESET，CS，Serverce-PIN，VCC，GND，LON+，LON-。 　　 MIPCARD与8031类单片机的接口，只须将P0口与MIPCARD的AD0~AD7简单相连，另外将RD/，WR/，RESET/，ALE与MIPCARD同名端相连，由译码电路产生一个选片信号，连到MIPCARD即可。 　 与LonWorks有关的程序开发用冶金部自动化院自主开发的OnLon软件即可，当然也可以用Echelon公司的开发设备。 　　 具体的开发步骤如下： 　　 第一， 定义好MIPCARD中的256个字节，一般按接收数据区与发送数据分块， 再对两个数据块进行细分，形成MEMORY MAP，比如00：开关量输入不敷出，01：开关量输入2，…，70：开关量输出1，74：模拟量输出1，…。 　　 第二， 用OnLon网络变量端子定义标准网络变量 　　 第三， 用OnLon内置的硬件输入输出端子建立MIPCARD存贮器与网络变量的联系，也就是建立第1、2步的联系。 　　 第四， 用任何一种LonWorks网络管理工具对节点进行安装、监测。 　　 （2） RS232/485-LonWorks网关 　　 目前国内开发的许多智能系统都是基于RS232/485的，它们大都具有价格优势，但通信的可靠性、开放性相比LonWorks有很大的差距，为此冶金部自动化院的EIC2000系列产品中的BM很好地解决了这一问题，BM不仅有RS232/485接口，还有NVRAM，时钟日历功能，使用BM能简单地将普通的RS232/485系统过渡到LonWorks系统。 　 （3） LonWorks OPC Server 　　 目前人机界面软件与LonWorks系统之间的连接主要是通过Echelon公司的LNS DDC Server，基于DDE的这一简单易用，但效率不太高。 目前由Intellution和微软发起的OPC（OLE For Proccss Control）组织将OLE技术应用 于控制系统软件接口，OPC标准的Server软件可以与任何一个OPC Containor连接，OPC数据访问不仅效率高，而且信息量大，如所有数据都带有时标等。OPC标准已经被FF等国际标准化组织定为软件接口标准。 LonWorks OPC Server也是冶金部自动化院开发的产品，可以作为所有采用LonMark标准的系统的软件接口。 　　 2.6中国特色的LonWorks居民小区智能化系统 　　 二十世纪末期在中华大地上居民住房制度改革不断深化，全国居民小区建设掀起一个 又一个高潮，使居民小区智能化工程在我国智能建筑市场所占的份额越来越大。在这期间我国用LonWorks技术先于跨国公司研制成功了一系列适合居民小区的智能化系统和产品。 　　 LonWorks的全分布式现场控制模式和布线的任意和简单等特点特别适合居民小区智能化。近几年在深圳、北京、上海等地的居地小区都不同程度地在智能化系统中成功使用了LonWorks技术。一批批对路的国产化LonWorks产品涌向居民小区智能化市场，形成了中国LonWorks的一大特色。其中苏州威光已批量生产LonWorks家居专用模块；其功能非常强大，该模块集成了家庭保安、紧急呼救、多表远传、家电控制等子系统，提高了系统的可靠性，减少了布线数量，减低了施工费用。上海晨立威电子有限公司经销的家庭智能控制器具有五个方面的功能： 　　 （1） 中文信息显示：通过外置的液晶显示器显示小区物业发布的短信息。 　　 （2） 家庭安防接口：可接入即时报警探测器（烟感、煤气泄漏、紧急按钮等）、 设防报警探测器（门窗磁开关、红外等）、无线遥控按钮（布/撤防、紧急呼救）等家庭防盗、防火、防灾、求助器件，适于家庭成员使用。 　　 （3） 自动远程抄表：可接入热水表、冷水表、电能表及煤气表等脉冲表具的脉冲计数，远传至物业中心的自动抄收计费。 　　 （4） 远程家电控制：通过异地电话实施继电器开/合，从而直接/间接对居室空调等家电设备进行遥控。 　　 （5） 防拆报警：确保控制箱的安全性。 　　 家庭智能控制器可工作在脱机及在线两种模式。 管理中心中以对住户进行入户注册、时钟校正、上传事件显示及生成各种报表。通过权状图形结构的显示，可及时发现电源故障、设备故障、通讯故障、可及时接警、处警和进行系统维护。 早在1998年德达公司就率先在国内提出智能小区的概念，并研制了IDMS-2000系统，这是北京德达公司自行研制开发的一套具有抄表、报警、控制等多种功能的小区智能化管理系统。该系统运用了先进的计算机技术、通信技术、控制技术等技术，给小区管理智能化提供了一套先进的解决方案。 　　 IDMS-2000系统的组成如下： 从网络结构上划分：整个智能化系统由三层网络构成，包括管理级的物业管理局域网、控制级的LonWorks控制网络以及家庭控制网络组成。 　　 从控制设备上划分：计算机、物业管理软件（可选）、人机界面、接口软件、LonWorks网卡、路由器（子网节点数超过64个需配）、家庭智能控制器以及现场传感器探头。 　　 IDMS-2000系列家庭智能控制器是智能小区综合管理系统IDMS-2000网络中的智能节点，既是家庭自动化系统的“大脑”，又是家庭与智能小区管理中心的联系纽带。具有三表远传、防火、防盗、煤气泄漏报警、紧急呼叫及多种控制功能。IDMS-2000系统核心的系统是家庭智能系统。 IDMS-2000系统所获荣誉与工程实例。智能小区综合管理网络系统IDMS-2000是德达公司的小区智能化的解决方案，此项目获得99年度北京市火炬计划立项，石景山科技进步一等奖，国家中小技术型企业创新基金奖（70万元的免费扶持），科技部等五部委列为2000年度国家重点产品项目，2001年3月通过北京市科委的技术鉴定，并且在今年3月末入选取（全国住宅滤我与智能建筑推荐产品名录），最近又获得2001年度国家火炬计划立项，而且产品已经申请下来了适用新型专利。 　　 IDMS-2000小区产品已经在全国8个项目中得到应用：昆明楚祥苑小区（已经使用）、河南濮阳市颐和花园（一期完工）、北京翌景嘉园住宅小区（穿线阶段）、新疆天鸿天庄（设备安装）、沈阳荷兰村（设备安装）、沈阳都市港湾（设备安装）、山东鲁能东兴12号楼（穿线阶段）、天行建国际商务花园（布管阶段）。 各种功能齐全的居民小区智能化系统、产品还有很多，不但分布在北京、上海、广州、苏州等城市，西南的重庆，东北北部的哈尔滨都有类似的国产LonWorks产品投入市场。它们构成了贯穿华夏大地的一条绚丽的国产LonWorks技术的风景线。 当初推广LonWorks技术，就是为了国内企业与国外大公司站在同一个起跑线上，面对同一个开放性的标准。这样无形中击破了一些国外企业的封闭和垄断，使国内相关智能产品有机会实现跨越式发展，直接进入国际先进行列，有利于建筑智能化产品的国产化。经过几年的艰苦努力，我国自行开发LonWorks建筑智能化产品已初步形成体系，逐步占领国内市场的同时，还开始走出国门，走向世界。北京工业大学曾为新加坡研制了LonWorks家庭智能化系统。德达公司LonWorks节点控制器iCubeTM系列已销往国际市场，该系列中已有两种模块出口新加坡，为其提供OEM服务，现已达到出口2000套，到明年将为其供货5000多套，这些产品已被应用于日本的大厦BA系统以及机场的设备监控系统中。 　　 LonWorks技术国产化已走过了六年多一段艰苦历程，由于不断取得业界同行的共识， 加盟的公司越来越多，并不断在市场竞争中经受考验，发展壮大，创造了众多业绩，使得我国LonWorks技术的开发应用逐渐形成具有若干自己特色的技术体系。总结过去，是为了与各种技术比较和鉴别，相互学习，共同寻找一些规律性的东西，以利于多方面引进和消化国际先进技术，更健康地推进我国智能建筑行业的国产化事业。 （摘自《城市·建筑智能系统》第十期）

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