LON – Стандарты

LON, или локальная операционная сеть, изначально создавалась как общий универсальный инструмент распределенной автоматизации. Технология находит применение в различных областях, таких как области процессов автоматизации, автоматические системы управления летательными аппаратами и судами дальнего плавания, системы коммуникаций. Другой важной областью применения системы LON является область автоматизации зданий. Система применяется в основном для целевого строительства, при строительстве частных домов она почти не используется.

LonWorks-технологии позволяют реализовать автоматизацию пространства на базе общей сети. При этом сенсоры и активаторы, отвечающие за регулирование микроклимата в помещениях, управление освещением, систему контроля доступа и защиту от солнечных лучей, подключаются к общей шине и таким образом связываются друг с другом. Программное обеспечение позволяет компоновать и связывать элементы между собой. Кроме того, существуют возможности включения программы интегрированного использования пространства в систему домашнего управления. Система выполняет различные функции в зависимости от конфигурации и связи отдельных компонентов сети с программным обеспечением.

Технологии, лежащие в основе системы LON, – это технологии LonWorks, которые разработала и вывела на рынок компания Echelon. В технике, разработанной на базе LonWorks, используется специальный микропроцессор, получивший название Neuron Chip. Neuron Chip располагает очень гибким интерфейсом для регистрации данных. Этот программируемый процессор одновременно осуществляет обработку данных и располагает очень мощным коммуникационным интерфейсом для обмена данными с другими устройствами. В настоящее время микропроцессоры Neuron Chip производит компания Cypress.

Компании-разработчики и производители приборов и инженерных систем для зданий образовали Международную ассоциацию интеграторов и производителей LonWorks совместимого оборудования LonMark. На данный момент Ассоциация насчитывает более 200 членов.

Вырабатываемые Ассоциацией директивы устанавливают требования совместимости оборудования с сетями LonWorks. Специальный комитет, так называемый Industrial Counsil, состоит из представителей отдельных рабочих групп. Технические представители заинтересованных фирм и организаций объединены в рабочие группы Task-Groups, целью которых является разработка технических рекомендаций и повышение функциональности.

Для всего оборудования LonWorks существует единый протокол LonTalk. Многие функциональные профили технологии автоматизации зданий, такие как база ОВК, уже полностью отредактированы. Сертифицированное оборудование, которое соответствует директивам, маркируют логотипом LonMark. Устройства подвергаются проверке в соответствии с контрольным списком и затем предоставляются организации LonMark на проверку соответствия единому стандарту. Повторную проверку на рынке продукция не проходит. Стандарты LonMark предлагают производителям достаточную свободу в отношении производства и свойств оборудования.

Компонентами системы LON являются регуляторы, сенсоры, активаторы и системные устройства, которые соединяются друг с другом при помощи витой пары. Интеллект распределен между отдельными компонентами системы (узлами), то есть децентрализован. В связи с тем, что Контроль-Сервер отсутствует, система не чувствительна к неисправностям или к выходу из строя отдельных элементов.

При возникновении неисправности достаточно заменить вышедший из строя прибор. Функционирование других устройств и системы в целом при этом не нарушается.
К компонентам сети LON относятся блок питания, маршрутизатор, повторитель, интерфейсная плата PC и линии передачи данных. Эти компоненты образуют сеть и осуществляют обмен сообщениями.

Интеллект системы и протокол LonTalk сосредоточены в микропроцессоре Neuron Chip. Neuron Chip содержит три микропроцессора: процессор доступа к среде сетевой процессор процессор приложений.

Каждый интеллектуальный конструктивный элемент системы снабжен Neuron Chip и называется узлом (Node). Каждый узел однозначно определяется с помощью уникального идентификационного номера (Neuron ID). Neuron ID используется в процессе моделирования конфигурации сети.

Направленная коммуникация между отдельными компонентами сети возможна только в том случае, когда каждый из компонентов однозначно определен. Все устройства сети LON оснащены микропроцессорами Neuron Chip. Каждый Neuron Chip имеет свой уникальный идентификационный адрес Neuron ID, записываемый в энергонезависимую память Neuron при производстве.

Чтобы построить сеть LON, необходимо, чтобы в наличии были следующие элементы:

• повторитель;
• маршрутизатор;
• блок питания.

PC-интерфейс

Повторитель. Повторитель связывает два сегмента сети. Задача этого прибора заключается в первую очередь в том, чтобы принять телеграмму данных с одного сегмента, обработать ее и затем передать на другой сегмент. Это устройство вводится в том случае, если необходимо превысить максимально допустимое количество узлов на сегменте.

Маршрутизатор. Маршрутизатор оснащен Neuron Chip и поэтому способен выбирать сообщения, которые должны быть переданы на другую ветвь сети. Так, например, существуют некоторые типы телеграмм, которые востребованы не во всем пространстве, а только на одном этаже в здании. Передача такого сигнала по общей сети приведет к ненужной дополнительной нагрузке.

Блок питания. Если к сегменту сети подключен LPT-трансивер, в этом случае необходимо устройство питания. Так называемый Link Power Supply устанавливает уровень постоянного напряжения питания, приблизительно равный 42В. Блоки питания в своем большинстве являются устройствами последовательного подключения и устанавливаются на DIN-рейку.

Большинство устройств питания уже содержат вмонтированные повторитель или маршрутизатор. Как правило, большинство блоков питания содержат внутреннее сопротивление 55Ом, поэтому не требуется дополнительная шинная нагрузка. Ни в коем случае к сети LON нельзя подключать стандартные блоки питания.

PC-интерфейс. PC-интерфейс – прибор для подключения PC к сети LON. Он имеет следующие варианты:

• PC съемная карта для ISA и PCI-шины внешнее устройство с последовательным интерфейсом для PC.
• PCMCIA PC-карта для подключения портативного компьютера защитная заглушка (промежуточный штепсель).

Различные виды интерфейса предназначены для различных трансиверов. В случае системы с количеством узлов более 30 всегда применяются PC-интерфейсы.