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达成技术开放及系统互通的方案之一~LonWorks技术简介

走向『技术开放』及『系统互通』是全球控制技术业界的潮流趋势,而LonWorks技术正是达成开放互通目标的方法之一......
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目前,全球各种控制技术的发展领域(监控系统、控制系统、预警系统、各类自动化的技术等)正遭受一场剧烈的革命浪潮所冲击,产业面临必须走向技术完全开放并具极佳互通性(能衔接不同系统,同时又能即插即用)的目标,最终要树立一个能够完全具有互通性的跨产业标准。


什麽是LonMarkInteroperabilityAssociation?
而一个名为LonMarkInteroperabilityAssociation的跨国性组织,即是目前领导这个革命运动的重要成员之一。


此跨国性集团由数百名核心会员公司组成,这些成员来自许多全球知名的生产厂商(OEM厂商),同时也包括一些在各类产业界中供需量极大的终端用户(EndUser),另外还有极多的专业设计公司(Designer)和跨国性的系统整合商(SystemIntegrater)在其中。


据了解,LonMarkInteroperabilityAssociation组织的发起会员有ABBNetworkPartners等数十家国际知名公司。


LonWorks提供系统整合方案
LonMarkInteroperabilityAssociation组织所努力的目标是∶使各种不同的用户能够很方便地将来自世界各种不同产业的生产厂商们所开发出来的产品,用所谓的「LonWorks技术」为基础轻易地整合在一起,而不需要另外再制作硬体或软体,如此便可避免为了解决系统整合的问题而产生二次开发等亡羊补牢的工作。


目前,全球已经有三千多家公司致力於生产LonWorks控制网路产品,并且提供各种系统整合解决方案。其服务对象包括大楼、家庭、工业、通讯、交通运输等行业。


至今全世界安装的LonWorks控制器已经超过400万个。LonMarkInteroperabilityAssociation组织能够为他们提供设计指南,并且创造各种产业标准,以保证这些不同的产品都可以方便地连接在一起,同时一起工作。




Lonwork技术简介
LonMarkInteroperabilityAssociation组织所推广的LonWorks控制网路技术,是由美国Echelon公司所发明的。该公司开始开发LonWorks技术平台时,考虑到不同行业对於控制应用上的要求基本上没有太大的不同。


简而言之,当某个控制器的收发器发出一个控制信号时,系统中应该要有某个设备同时产生一个相应的动作。当然,不同的应用领域里的收发器或是控制器彼此间的规格也许会不一样,但其工作原理却多半是相同的。


以这个角度来说,一个电力公司用来抄读用户电表的控制网路系统,和一个大楼业者用来控制该大楼室内温度的控制网路,在本质上并无差异。


不受品牌或规格限制的平台
以一栋大楼的冷暖气空调系统为例,今日大多数大楼的空调系统都很复杂,它们往往需要一个极为昂贵的中央控制器,以及数以里计的电缆线贯穿整栋大楼。这类系统乃是采取完全封闭的系统架构,在该大楼初建时由业主指定後,向某家生产商订购,并由该厂商独家进行安装与配置,其它厂商不见得能够提供相同的服务。



若日後该业主需要对该系统的性能做某些修改,就必须找到原来的厂商,才能进行他想要的售後服务。而提供相同类型服务的其他品牌厂商,往往因为没有与当初业主所指定的品牌相同规格的产品,或是对该系统的详细技术不明了,而无法为该业主提供任何修改或维修的服务。


但是若利用LonWorks技术平台来处理,就能够使业主及其大楼不受某一特定品牌或规格的限制。透过LonWorks技术的互通性,可让业主向不同厂商购得各式各样的元件,并将它们轻松地安装在同一个空调系统中,使它们共同工作。如此一来业主便可以用最小的投资,发挥最高的经济效益!


走向Plugandplay
这种情况就如同组装一台个人电脑,业主无须担忧每个元件是否能相容,只要根据自己的经费多寡,并针对各品牌的功能与品质,做一最佳的搭配与选购,然後再将它们组合在一起即可,因为这些设备都具有绝对的相容性与plugandplay的先进设计。


因此,业主可以确保这部由多种不同品牌零件所拼凑起来的电脑,是绝对可以正常运作的。LonMarkInteroperabilityAssociation组织之所以要推广LonWorks技术,就是为了要使整个控制业界的产品全都能够走向plugandplay的理想世界。


控制行业的标准
LonWorks网路在今天已被大楼控制行业视为既成事实的标准。BCS分析公司证实了这一点,在他们的报导「1995年至2000年的大楼自控行业」中提到∶"...BCS公司已经看到了行业间所产生的共识,LonWorks技术是我们行业既成事实的标准。任何厂商如果不能提供具有LonWorks整合能力的产品,那麽他们的市场占有率将会面临逐步下降的趋势..."。


美国冷冻空调系统工程师协会(ASHARE)的BACNet标准以及美国国家标准(ANSI),已经将LonWorks技术核心里的LonTalk通讯协定,纳入它们的MAC层中,成为它们整个国家必须遵守的既定标准。


LonTalk通讯协定也正被写入欧洲CENTC247大楼控制系统的标准中。同时,LonWorks技术已经被全球1000多家的公司采用在大楼自动控制上。其中的应用包括人员的进出管理、能源管理、电梯、消防、中央空调、照明、自动读/抄表及保全监控等。


在工业控制界,LonWorks网路技术也是在收发器、控制器、现场监控系统和网路技术上的领先者,这是国外知名的市场调查及研究公司ARC公司和VDC公司分别调查各种市场的现况後,不约而同所提出的报导和结论。


应用范围广泛
LonWorks网路取代了大量复杂的传统电缆布线方式,也免除了价格昂贵的可程式控制器(PLC)和个人电脑,把控制的任务与智慧,分散到整个网路上各个控制器中,因而大大的降低了整个系统的创建费用,同时大幅地提高了它的生命周期。LonWorks网路技术已经被用於半导体生产厂、天然气中继站、石油储藏槽、原油和运送系统、布料染整厂的机具、纸浆和造纸设备、输送带、煮咖啡机及其它无数的工业应用上。


在交通运输领域里,LonWorks也有了可喜的发展。美国铁路协会已对100万辆火车车厢气动闸进行改造,改造过的气动闸将由电力控制。而这些控制器,都是以先进的LonWorks技术制造而成的。美国太空总署(NASA)管辖下的AGATE工业集团已经选定LonTalk协定为下一代民用飞机的标准之一。


好几家大都会的交通公司,如全世界最大的纽约市交通公司及美国新泽西州交通公司,也已经将LonWorks定为他们的地铁车辆和火车上的控制系统标准。世界各地的运输公司也纷纷将LonWorks技术应用於他们的救护车、活动房屋、铁路平交道口设施、停车场闸道系统、船舶与潜水艇的导航系统、各种道路旁的电脑显示看板、机车控制等不同的应用领域。


达成远端监控
现在网际网路系统(Internet)更可以使上述的企业网覆盖面大大的增加,透过网际网路的连结,即使是在国外的企业分支机构所属大楼内的自动控制系统,其内部的空调数据、能源管理状态、甚至是保全监控等等及其他的控制讯息,都可以通过网际网路传达至企业总部的讯息网里。


如此,管理人员便可以透过他们的网路,浏览并看到即时的设备状态变化过程,或是能源消耗、甚至是生产品质控制和即时生产库存量等等讯息。因此,他们可以轻松地监视别的县市,或是散布在国外所有属於该企业的各个销售点的盈亏状态。而这些设备的维修人员,也可以利用这样的通路,直接对远地的设备进行诊断甚至维修的任务,不再需要到达现场才能处置。


延伸技术让网路更灵活
目前,为了进一步推广LonWorks技术,Echelon公司推出了LonPoint系统,它是一整套的智慧型控制设施和网路软体,LonPoint系统提供一个能够接受不同品牌产品的操作平台,同时又具有完整分散式控制系统的基础,用於辅助用户使其能更方便地开发自己的应用专案,同时又能享受一个具有开放性以及良好互通性的控制网路。


LonPoint系统包括LonPoint控制模组、路由器、定时/调度器和LonMakerforWindows这套能够进行网路设计以及安装的工具软体。LonPoint控制模组提供各种数据量和模拟量输入/输出组合,可以用於连接非智慧型的感应器和传统控制器,将他们完全相容地接上网路。


如此一来,就可使不同厂商的产品,以对等式的方式互相联结在同一个综合性的网路上,无论这个产品是传统市面上贩售的一般非智慧型控制器,或是经过LonMark协会认证过的具互通性的智慧型产品。


而LonMakerforWindows则是一套基架在Visio上的软体工具,它能够让使用者利用图形化的界面,直接对网路上的设备进行设定、定义或是监视和控制等行为,同时也可以轻松地让使用者建立起自己的图控界面。


这样的结果,使得现在的每个使用者可以非常方便地安装一个更经济的控制网路,这种网路不但安装价格低廉,而且维护费用也可降低,汰旧换新的机会不但缩小了,而且网路的灵活性也大大的提高。


提升控制网路水准
美国Echelon公司副总裁LawrenceChan指出,「若能在接受新科技的同时勇敢面对种种冒险,则一些中、小型公司将会在未来世界控制网路舞台中扮演举足轻重的角色,并足以向闻名全球的Honeywell、Johnson、Siemens、Hitachi等大型公司挑战。」


开放式、具有相互操作性的产品市场所带来的机会必定导致控制系统行业迅速扩大,同时产生许多领域里的新兴领导者,并一同将控制网路水准的层次推向开放式、全互通的世界。



 

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