基于LonWorks技術(shù)的給水系統(tǒng)與集成應(yīng)用

姚創(chuàng)成

【摘要】隨著社會的不斷進步，對于人口密集的大城市來說，水資源的利用尤其重要，為了方便集中管理，提高工作效率，節(jié)約能源開支，達到優(yōu)化城市用水的目的，采用基于LonWorks技術(shù)的給水系統(tǒng)與集成應(yīng)用。給水系統(tǒng)是樓宇控制系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一，是城市建設(shè)必不可少的重要組成部分。集成應(yīng)用采用當今主流的力控軟件，通過力控與LonWorks的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)實時通訊，達到控制與管理給水系統(tǒng)的目的。

【關(guān)鍵詞】LonWorks;給水系統(tǒng);力控;集成;樓宇控制系統(tǒng)

1、 LonWorks技術(shù)概述

LonWorks技術(shù)是一種集先進性、開放性、可靠性、抗干擾、易擴展、便維護為一體的完整現(xiàn)場總線技術(shù)。LonWorks技術(shù)核心為神經(jīng)元（neuron）芯片、LonMaker軟件和LonTalk通訊協(xié)議。LonWorks技術(shù)與直接數(shù)字控制器（DDC）配合，可用于樓宇自控系統(tǒng)，達到集中管理，分散控制的目的。

2、設(shè)計方案

2.1給水系統(tǒng)設(shè)計

水箱設(shè)有高、低液位傳感器，可在中控室監(jiān)測水箱的液位情況，達到低液位時啟動補水泵，達到高液位后停止水泵。水泵自帶檢測開關(guān)，可在中控室監(jiān)測水泵的運行、停止、故障情況，當主水泵出現(xiàn)故障時，自動停動主水泵并切換啟動備用泵，實現(xiàn)1用2備的控制目的。水泵設(shè)有配電箱來選擇手動或自動控制，在自動模式下，給水系統(tǒng)按程序來操作設(shè)備;在手動模式下，只能人工干預。

2.2 控制要求

手動狀態(tài)：按下1#水泵運行，1#水泵啟動，指示燈亮;按下故障，1#水泵切換到2#水泵，相應(yīng)指示燈亮;按下1#水泵停止，1#水泵停止，指示燈滅;按下2#水泵運行，2#水泵啟動，指示燈亮;按下2#水泵停止，2#水泵停止，指示燈滅。

自動狀態(tài)：調(diào)節(jié)水箱壓力，低于設(shè)定值，水泵啟動，指示燈亮;調(diào)節(jié)水箱壓力，高于設(shè)定值，水泵停止，指示燈滅。

力控窗口中，通過監(jiān)控指示燈，可直觀反應(yīng)現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài);能夠強制控制現(xiàn)場水泵啟/停;通過監(jiān)控儀表，可直觀反應(yīng)現(xiàn)場水箱壓力。

2.3 線路接線

根據(jù)給水系統(tǒng)的控制要求，所有器件有：1個中國海灣公司的HW-BA5201DDC控制模塊、5個自復位按鈕、1個手/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)、1個電位器、2個模擬控制燈。5個自復位按鈕和1個手/自動轉(zhuǎn)換開關(guān)連接DDC數(shù)字輸入DI，分別代表手動、1#水泵運行、故障、1#水泵停止、2#水泵運行、2#水泵停止、自動狀態(tài);1個電位器連接DDC模擬輸入AI，代表水箱壓力;2個模擬控制燈連接DDC數(shù)字輸出DO，分別代表1#水泵、2#水泵。

3、程序設(shè)計

3.1 LonMaker程序建立

打開LonMaker軟件，創(chuàng)建編程。建立通訊設(shè)備以及各個功能模塊。建立的功能模塊中包含7個數(shù)字輸入DI、1個模擬輸入AI、2個數(shù)字輸出DO、AF功能模塊以及SM大狀態(tài)機，最后再對各個功能模塊進行配置。自動狀態(tài)下，通過AF功能模塊實現(xiàn)水箱壓力與設(shè)定值作比較輸出一個恒定值，再配合SM大狀態(tài)機實現(xiàn)邏輯變化，達到自動控制水泵的功能。手動狀態(tài)下，通過SM大狀態(tài)機的邏輯實現(xiàn)開關(guān)與水泵的集成控制功能。

3.2力控程序的建立

配置完畢后，實現(xiàn)給水系統(tǒng)的控制要求。接下來進行實時監(jiān)控畫面的實現(xiàn)。首先打開力控軟件，新建工程“給水系統(tǒng)”，然后對IO設(shè)備組態(tài)進行配置連接，建立數(shù)據(jù)庫組態(tài)。新建窗口，在窗口添加相應(yīng)的開關(guān)、指示燈以及儀表，給每個圖標選擇相應(yīng)的變量及命名，配置完畢后，保存完成窗口配置。選擇“進入運行”，打開實時監(jiān)控畫面。

結(jié)語：

經(jīng)過測試，基于LonWorks技術(shù)的給水系統(tǒng)與集成應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)中控室與現(xiàn)場設(shè)備正常通訊，達到城市用水智能化管理的目的。其中LonMaker程序設(shè)計合理，圖形直觀、邏輯清晰;力控畫面能夠直觀顯示系統(tǒng)的動態(tài)數(shù)據(jù)和圖表變化，是本次設(shè)計的一大亮點。總之，城市用水實現(xiàn)智能化管理是大勢所趨，正是在這種背景下，采用LonWorks技術(shù)與力控集成結(jié)合設(shè)計，從而實現(xiàn)一體化。

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