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  • TDK发布超窄、外形小巧的DIN 导轨电源,效率高达97%

    TDK 公司宣布推出 DRL 系列 10 至 100W DIN 导轨安装型 AC-DC 电源,效率高达 90%。这款电源外形小巧、宽度极窄,非常适合楼宇自动化和安全应用中常用的壁装式外壳。此系列 DIN 电源的平均效率高达 87%,因此还满足 ErP 效率标准。 DRL 系列安装在坚固的塑料外壳中,采用常见的深度和高度,分别为 55.6mm 和 91mm,而 宽度有 18、36、54 和 72mm 四种,分别适用于额定值为 10W、30W、60W 和 100W 的型号。 此系列电源可在 85 到 264Vac 的宽输入范围内工作,并可在 300Vac 峰值下承受五秒。所有 封装尺寸均配有 24V 输出,12V 适用于 10、30 和 60W 型号。30、60 和 100W 输出可在 12- 15V 或 24 - 28V 的范围内调节。 DRL 采用 II 类(双重绝缘)构造,无需接地,其输入与输出隔离为 3000Vac。对于 10 和 30W 版本,空载功耗小于 0.3W;对于 60 和 100W 版本,空载功耗小于 0.5W。所有型号均 采用对流冷却,额定工作环境温度均为 -20 至 +71°C(高温下存在降额)。 此系列电源经过 IEC/EN/UL/CSA 60950-1 和 UL 508 认证,并且均带有符合低压、EMC 和 RoHS2 指令的 CE 标志,还提供符合 NEC 2 类(根据 UL1310)的型号可供选择。所有型号 均满足 EN55022-B 传导发射、EN55022-A 辐射发射、EN 61000-3-2 谐波电流和 EN61000-4 抗扰度标准。

    时间:2017-04-07 关键词: tdk din 导轨电源 楼宇自动化

  • Maxim面向HVAC和楼宇自动化推出CAN收发器,快速解决安装故障并提高可靠性

     Maxim宣布推出MAX14883E控制局域网(CAN)收发器,可快速解决采暖、通风及空调系统(HVAC)和楼宇自动化系统的安装错误。 CAN总线已经广泛应用于工业领域。在恶劣的工业环境中,操作人员在安装系统时很容易将CANH (CAN总线高电平端) 和CANL (CAN总线低电平端) 接反。导致用户花费大量的时间和资金来查找并解决安装错误问题,增加往返现场的次数,并承担通信故障的风险。 MAX14883E是一款极性可选的高速CAN收发器,为工业网络应用量身打造,可快速解决安装错误问题,确保通信的可靠性。该器件提供极性选择输入(POL),可将CANH和CANL I/O进行交换,并通过软件纠正接反的现场电缆。此外,MAX14883E还提供±60V故障保护、高达±22kV的ESD保护(HBM),CANH和CANL总线可承受高达±25V共模输入范围,从而确保通信的可靠性。该收发器支持CAN总线最高通信速率(小型网络速率高达1Mbps),5V单电源(VCC)供电,逻辑电源输入(VL)确保器件兼容1.8V至5V逻辑电平。MAX14883E采用窄体8引脚SOIC封装,工作温度范围在-40°C至+125°C。 主要优势 更智能:可选择更改极性 更可靠:±60V故障保护,±22kV ESD保护(HBM),±25V共模输入范围 更灵活:逻辑接口简化设计,1.71V至5.5V逻辑供电(VL)范围 评价 “我们一直致力于智能化产品整合,帮助我们的客户简化系统的安装、实现更可靠的通信。”Maxim Integrated工业及健康事业部业务管理常务董事 Jeff DeAngelis表示。 供货及价格 MAX14883E的价格为1.36美元 (1000片起,FOB USA) ,可通过Maxim网站及特许经销商购买 提供评估板,价格为99美元:MAX14883EEVKIT

    时间:2017-10-11 关键词: hvac can收发器 楼宇自动化

  • Maxim为楼宇自动化、汽车和备用电源系统推出高性能模拟IC

    MAX41464、MAX38888和MAX16141具有业界领先的效率、尺寸及多功能性,强力助力下一代电子系统 Maxim Integrated Products, Inc 宣布推出三款模块化高度集成模拟IC,帮助设计者为日益小型化的电子系统提供更高的效率和性能。MAX41464 sub-1GHz无线发送器、MAX38888备用电源稳压器和MAX16141 36V逻辑“或”FET控制器,广泛用于楼宇自动化、工业、汽车和便携式应用。上述产品将于11月13日至16日亮相2018慕尼黑电子展。       系统设计者一直在寻求提高系统效率及性能、延长电池寿命、增加新特性,以及减小尺寸、降低材料清单(BOM)成本的新途径。Maxim最新的模拟IC提供业界领先的功能,为实现上述目标铺平道路。 可提供业界最高输出功率的Sub-GHz FSK发送器 MAX41464是一款sub-1GHz频移键控(FSK)发送器,提供高达+16dBm的输出功率,支持包括楼宇自动化、安防系统在内的各种长距离通信无线传感器。发送器由单节纽扣电池供电,工作电流仅为12mA,功耗比最接近的竞争产品低30%,有效延长电池寿命。发送器可通过I2C接口实现完全编程。采用16MHz单晶振工作,预置频率模式无需编程,并可通过一个单线接口连接外部微控制器。在预置模式下,器件还提供自动关断功能,关断电流小于20nA,有效数据检测器提供自动唤醒。器件跳频范围为300MHz至960MHz,支持全球标准。IC可工作在极端温度范围:-40°C至105°C。 为关键系统提供不间断供电的备用电源方案 Maxim的Continua™备用电源稳压器系列产品为关键系统的供电设计建立了新的备份电源行业标准。高性能调节器对超级电容或电容器组等备份电源进行管理。当主电源关断时,可在几秒内实现对关键系统部件的持续供电。MAX38888可逆向buck/boost调节器是Continua系列的第一款产品,具有业界领先的95%峰值效率。buck模式下,MAX38888输入电压范围为2.5至5V,以高达500mA的峰值电感电流对储能器件充电。主电源失效时,MAX38888则启动boost工作模式,从储能器件产生2.5至5V输出电压,持续放电至0.8V,峰值电感电流高达2.5A。对于采用电池作为主电源的便携式电子设备,MAX38888在空闲模式下的静态电流比竞争方案低15倍,从而将电池寿命延长至两倍。MAX38888的方案尺寸为38mm2,比最接近的竞争方案小33%。 确保汽车电气系统的安全 MAX16141是一款36V或操作FET控制器,内置电压和电流断路器,可监测过压、欠压、过流、反向电流和过温条件,广泛适用于信息娱乐系统和高级驾驶辅助系统 (ADAS) 等汽车电源应用。控制器提供全套的系统保护功能,对反向电流活动的响应时间仅为0.3µs (典型值),提升汽车瞬态条件下的系统保持时间和功能性。通过支持真关断模式防止漏电流,最大程度降低了无效电路的耗流。控制器有效降低了系统总功耗,使发动机启动电源的优先级高于其他所有电气系统。 评价 ·“产品设计者始终在寻求能够为其下一代系统带来创新特性的器件。”IHS Markit资深分析师Kevin Anderson表示:“提高系统效率并减小方案尺寸总是至关重要,Maxim最新的模拟IC可帮助设计者开发极具竞争力的产品。” · “Maxim始终致力于高性能通用模拟IC的升级,以满足客户对创新的不懈追求。”Maxim Integrated核心产品事业部副总裁Vickram Vathulya表示:“从超低功耗到延长电池寿命及高精度信号转换,再到可靠的连接性能,我们不断突破技术和易用性的极限,使工程师能够将其产品提升至全新的水平。” 供货及价格 ·MAX41464的价格为0.68美元 (1000片起,美国离岸价),可通过Maxim网站及特许经销商购买 ·提供MAX41464EVKIT# 评估板,价格为98.69美元 ·MAX38888的价格为2.98美元 (1000片起,美国离岸价),可通过Maxim网站及特许经销商购买 ·提供MAX38888EVKIT# 评估板,价格为45美元 ·MAX16141的价格为2美元 (1000片起,美国离岸价),可通过Maxim网站及特许经销商购买 (注:汽车级版本的器件型号的命名带有“/V”) ·提供MAX16141EVKIT# 评估板,价格为68美元 2018慕尼黑电子展 敬请光临慕尼黑电子展C4展厅440展位,观看MAX41464和MAX38888的展示;关于MAX16141的演示,敬请光临Avnet Silica汽车所在的B4展厅514展位。

    时间:2018-11-13 关键词: 汽车 maxim 模拟ic 备用电源 楼宇自动化

  • ADI 实现智能电网及住宅和楼宇自动化应用的远程数据安全可靠传送

    高性能短距离RF收发器     全球领先的高性能信号处理解决方案供应商 Analog Devices, Inc.(以下简称“ADI公司”或“ADI”)宣布,ADI 最新推出两款新型 RF 收发器,为智能电网以及家庭和楼宇自动化应用带来最佳性能、低功耗和高集成度。    智能电网技术通过计量用户的用电时间、用电量和用电费用,以实现节能并降低电力公司向用户配送电力的成本和提高可靠性的目的。这两款 RF 收发器可用于在短距离内安全可靠地传送这些信息,以实现测量数据的存储,以及通过无线网络与电力系统计算机进行通信。根据分析师的报道,在未来的五年时间里,将有超过1.5亿个智能电表安装在世界各地,以支持越来越多的智能电网。    ADI 公司的新型 ADF7022 RF 收发器和 ADF7023 RF 收发器对于智能电网及工作在短距离 ISM 频段的其它应用(工业、科研和医疗)的远程数据计量非常有用,这些应用包括工业监测和控制、无线网络和遥感系统、安全系统、医疗设备和远程控制。此外,ADF7022 RF 收发器是业界首款集成通信处理器的收发器,以支持 io-homecontrol(R) 协议,这项技术使屋主能够实现对诸如卷帘和百叶窗、雨篷、车库门、天窗和供暖系统等家庭系统的远程控制。    “作为控制和监测能源以及控制家庭和商业系统的手段,无线技术正变得越来越普及,”ADI 公司射频部门副总裁 Peter Real 表示,“具有可靠无线性能的短距离 RF 收发器对于这些应用而言相当重要,ADI 公司的这两款新型收发器可提供完整无线解决方案,其性能、集成度和低功耗能确保关键数据的可靠传送。”关于 ADI 公司Analog Devices, Inc.(简称 ADI)将创新、业绩和卓越作为企业的文化支柱,并基此成长为该技术领域最持久高速增长的企业之一。ADI公司是业界广泛认可的数据转换和信号处理技术全球领先的供应商,拥有遍布世界各地的60,000客户,涵盖了全部类型的电子设备制造商。作为领先业界40多年的高性能模拟集成电路 (IC) 制造商,ADI 的产品广泛用于模拟信号和数字信号处理领域。公司总部设在美国马萨诸塞州诺伍德市,设计和制造基地遍布全球。ADI 公司的股票在纽约证券交易所上市,并被纳入标准普尔500指数 (S&P 500 Index)。

    时间:2009-06-08 关键词: adi 传感网 智能电网 传送 楼宇自动化

  • C&K 开发出了最小巧的微型旋转开关系列

    21ic讯, C&K Components 发布直径最小的旋转开关系列,为设计工程师提供了可将占用电路板空间缩小 50% 的开关选项。全新 RM 系列单刀旋转开关提供 2~8 个档位,直径仅 9.2mm,采用镀金触点,实现了可靠操作。 全新 RM 系列旋转开关是照明与风扇控制、测试与测量设备和电信与无线电系统及下一代楼宇自动化系统的理想之选,为需要高可靠性、换档触感优良的多档位开关的应用提供了高经济效益的解决方案。 节约空间的 RM 系列开关属于单刀旋转开关,提供 2~8 个档位,可配备没手柄 (以螺丝操作) 或可安装两款按的的手柄。镀金触点提供了 2,000 周期的开关使用寿命,操作力为 270+/-100gf cm。RM 系列的额定功率为 0.5A/24VDC 和0.2A/48VDC,绝缘电阻为100MΩ @ 500VDC,介电强度为 500VAC (1分钟)。RM 系列开关的工作温度范围为 -40°C ~ 85°C,底座与端子使用嵌件模具生产,可防止焊接过程中发生污染。 RM 系列开关可以通过 C&K 庞大的全球销售与经销网络购买。可即时供应样品,大宗订单的交货期为 4 周。

    时间:2016-06-22 关键词: 系列 rm 楼宇自动化 单刀旋转开关

  • 楼宇自动化的发展趋势:通过互连传感器提升能源效率

    当谈到楼宇自动化时,无论是在造的新楼还是针对旧楼的改造,无线传感器网络(WSN)和物联网(IoT)都正变得越来越普遍。WSN使我们能够将“智能性”添加到现有的楼宇基础设施中,同时可以避免在部分难以触及的区域内进行布线和安装。 在无线系统蓬勃发展和运用的同时,这也为人们带来了一些新的疑问,例如在HVAC中添加更多传感器的原因和目的是什么?究竟是为了照明还是楼宇安防系统? 楼宇自动化目前的4个主要趋势解答了这一问题: · 能源效率 · 安全与安保 · 用户舒适度 · 预防性养护 下面,我们将着重介绍能源效率这一话题,这也是在楼宇自动化系统中添加更多传感器的一个重要趋势。 无论是楼宇业主、房主或是租户,每个人都会关心节能和节省开支。目前,建筑物中所使用的电能大部分由电网提供,其中被浪费的电能达到了30%。而通过使用传感器节点,只在必要时才运行高能耗设备,能够显著降低能源的使用率。利用这种方法创建的智能楼宇将会对节能、减少浪费以及降低开销产生巨大的影响。 在HVAC系统中,通过添加独立的环境传感器,可以实现智能监控和控制。这些传感器可以从楼宇内的每个区域或房间获得准确的温度和湿度信息。通常而言,如果在只有一个房间被使用的情况下,我们仍然需要支付整栋楼或者整个房屋的供暖或制冷费用。所以,与其安装一个中央温度监控设备,不如在建筑内添加多个传感器,如此一来,用户便可以根据房间的使用情况或使用时间来灵活地控制供暖和制冷区域。 大型商用楼宇可以通过人员计数系统来实现需求控制通风(DCV)。DCV可以根据房间内的人员数量来输送新鲜空气,而不是直接根据预先设定的操控来打开HVAC系统。 单单HVAC和照明系统就占了商用建筑用电量的59%。这些应用的电能使用量会受到智能监控和控制解决方案的巨大影响。通过例如低功率占用检测器和能量采集日光传感器等针对高级光控制的互连传感器,以及添加用于低功率环境传感器和人员计数系统等高级HVAC控制的互连传感器,我们能够真正地开始降低总能耗。如需进一步了解互连感测,敬请查看楼宇自动化TI Designs。

    时间:2016-06-13 关键词: 通信网络 能源效率 楼宇自动化

  • 智慧园区楼宇自控系统建设智能楼宇改造

    国内高层建筑不断兴建,而内部的建筑设备也是大量的,为了提高设备利用率,合理地使用能源,加强对建筑设备状态的监视等,自然地就提出了楼宇自动化控制系统。下列,详细介绍楼宇自控系统之供电系统、照明系统和排风系统: 一、供电系统监控功能 大楼内的供电是考核智能大厦服务质量的重要指标,通常要对大楼内的供电变压器、高压侧供电参数、低压侧供电参数进行监测。 1、变压器温度监测:实时监测供电变压器的温度,将采集的温度值存入数据库中,为数据查询和曲线输出提供依据。 2、供电高压侧监测:对供电高压侧的电压、电流进行实时监测,将采集数值存入数据库,为数据查询和曲线输出提供依据。 3、供电低压侧监测:对供电低压侧的电压、电流等因数进行实时监测,将采集数值存入数据库,为数据查询和曲线输出提供依据。(138-*-2351-*-5578)微同号 4、报警功能:变压器超温、高、低压侧过电压、过电流时输出故障 报警。 5、显示打印:动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表 、数据报表。 二、照明系统监控功能 大楼内照明也是进行智能化管理的项目之一,对照明实施监控,主要是为了更好地节约能源,利用预先安排好的时间程序对照明进行自动控制。 1、公共区照明监控:采用定时程序控制,实施启停控制、运行状态、 故障报警、累计运行时间。 2、生活区照明监控:采用定时程序控制,实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。 3、办公区照明监控:对正常工作日、双休日、节假日采用不同的时间控制,根据照度传感器采集的数据进行调光控制,实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。 4、事故照明:出现紧急事故时自动启动事故照明,并发出报警。 5、报警功能:各个区域的照明故障报警,紧急事故的报警(启动事故照明)。 6、显示打印:动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表 、数据报表。 7、区街和泛光照明:采用定时程序控制,实施启停控制、运行状态、故障报警、累计运行时间。 三、送排风系统监控功能 大楼内的送风、排风系统均实施统一管理,可由DDC控制器按照预制的时间程序运行。 1、送风机控制:采用定时程序控制,累计运行时间。实施启停控制、运行状态、故障报警、消防联动的监控。 2、排风机控制:采用定时程序控制,累计运行时间。实施启停控制、运行状态、故障报警、消防联动的监控。 3、参数监测:送风机、排风机的运行状态,投入运行的台数。 4、报警功能:送风机、排风机的故障报警。 5、显示打印:动态运行流程画面、数据查询、运行曲线、故障报表、数据报表。

    时间:2019-05-01 关键词: 楼宇自动化 智慧楼宇 排风系统

  • 设计面向未来的电梯

    设计面向未来的电梯

    据联合国经济和社会事务部预测,到2050年,全球将有三分之二的人口居住在城市。随着城市化进程的快速推进,人们可以通过楼宇中所使用的智能人员感知技术(如人工智能、计算机视觉、人流量统计等)来帮助提高人员的流动性,减少低效问题,并提升楼宇价值。本文将探讨如何利用智能人员感知技术来缩短电梯系统到达目的楼层的时间,从而改善乘梯体验。如图1所示,到达目的楼层的时间由三个不同的时间段构成:等待时间、登梯时间和乘梯时间。图1:电梯到达目的楼层的各个时间段设计现代电梯系统的关键目标之一是缩短所有乘客到达目的楼层的平均时间。例如,在一幢16层的商业办公楼中,到达目的楼层的平均时间约为70秒,平均等待时间约为25秒 - 但该时间会根据当天的实际情况而有所变化。在午餐时段,由于人员进出办公楼会产生双向流量,因此电梯到达目的楼层的时间往往比早上长。现代电梯系统的设计致力于减少乘客到达目的楼层的时间,并提高人们在整个楼宇中移动的效率。智能电梯群控算法可帮助预测和管理高峰时段(如早上和午餐时段)的人流量。对于乘电梯和等待电梯的人来说,让满载的电梯停在某个楼层接载更多乘客并非高效的运作方式。另外,将电梯发送到无人乘梯的楼层(当有人呼叫电梯但却走开时)也是低效的做法。利用毫米波传感器进行人员跟踪、人数统计和运动检测解决这些问题的一种方法是实时计算电梯内载客人数和电梯外等待人数,以实现高效和动态的群控算法。另外,识别电梯外等待人员与路过电梯人员的能力也很重要,这样可以为电梯队列提供更准确的数据。智能人员检测功能(人数统计和运动检测)使电梯群控系统能够更高效地进行电梯调度,改善乘梯体验,并节省能耗和运营成本。德州仪器为楼宇自动化提供的工业毫米波传感器可实现室内(14m范围内)人员的检测和跟踪。它可用于进行高精度占位检测,而检测出的人员位置和速度可用于当人员进入相关区域或在向特定方向移动时触发电梯系统。此外,它还可以优化电梯门操作(在登梯时保持电梯门打开或关闭)。德州仪器毫米波传感器利用板载处理能力,通过忽略不重要的静态物体(如桌子和箱子)和动态物体(如植物和风扇)来减少错误检测。它可在极具挑战的环境中工作,如耀眼的阳光下、夜间,以及有烟、雾和灰尘等低能见度的环境。由于没有摄像头或光学透镜,毫米波技术还适用于对隐私敏感的应用场合。德州仪器提供丰富的毫米波传感器示例、培训视频和参考设计。

    时间:2019-06-13 关键词: 毫米波传感器 楼宇自动化 智能电梯群控算法

  • 构建可由电池供电运行数十年的楼宇自动化系统

    构建可由电池供电运行数十年的楼宇自动化系统

    凭借业界领先的低功耗MSP微控制器,德州仪器(TI)一直致力于帮助工程师解决开发和构建楼宇自动化应用的各种难题。TI的MSP MCU不仅拥有极低的功耗,还具备实现小型化的高度模拟集成,同时包含了参考软件和行业标准通信协议。那么,这些优势和特性对于楼宇自动化的设计究竟意味着什么呢? 低功耗 利用MSP MCU,工程师无须牺牲楼宇自动化系统中的功能性,或者是对电池充电。通过将低功耗设计技术与能量采集(Energy Harvesting)相结合,可以减少或避免在成千上万个远程传感器中更换电池。在必须更换电池或者电力流失的情况下,由于FRAM和Compute Through Power Loss(CTPL)软件设施所具有的速度和耐久性,系统状态得以保持。事实上,应用可以立即在中断的地方重新连接,无需再次校准或硬启动。借助EnergyTrace™ 技术所具有的实时功耗分布能力,经优化的MSP微控制器可以充分利用应用的全部电量。 智能模拟集成和小型化 许多人也许并不了解“MSP”的真正含义,这个命名其实代表的是“混合信号处理器”。TI的主要目标之一就是将模拟外设进行集成,以降低楼宇自动化系统的复杂度,减少尺寸和成本。集成的高性能模拟功能能够允许工程师将本地接口连通性添加到楼宇自动化系统中的各个传感器里,进而实现采样和处理等功能。 参考软件与连通性协议 无论是将有线还是无线的连通性添加到楼宇自动化系统中,MSP MCU硬件和软件都能使器件像主机控制器一样运行,同时与多个连通性解决方案进行无缝对接。TI还提供TI Design参考设计、有线和无线堆栈与算法,包括近期发布的CTPL和IQMathLib库,以加快开发速度并减少所需的连通性(RF)专业知识。 下面我们将列举一些最常见的楼宇自动化应用,看看低功耗MSP MCU如何满足它们的设计需要。 占用传感器和运动检测器从本质上而言是感测应用,包括一系列用于检测固定区域内人员数量的技术,通常情况下,这种检测是自动的,被检测人并不知晓。诸如应用在办公室、教室、会议室、卫生间、储藏室或走廊等区域的红外(IR)、超声波、声音和图像识别等感测技术。这些传感器或检测器可以用来保存和节省电节能,同时还有助于添加智能性和数据分析,以改进建筑物内的安保状况。 MSP MCU可为占用传感器应用提供以下优势: · 针对更简单电源的低功耗 · 针对尺寸受限应用的小型化尺寸 · 针对被动红外 (PIR)、热电偶、电感、超声波等多个传感器输入的集成型智能模拟功能。例如,MSP432 MCU上的14位高速ADC可用于高级捕捉算法,并提高性能 · 针对增强型系统安全的AES256和IP封装 · 针对固件升级和数据记录的非易失性嵌入式FRAM 此外,MSP MCU还支持6LoWPAN,SimpleLink™、KNX等多个通信堆栈。 电子锁(e-lock) 是一个可由钥匙、门卡、数字键盘、指纹、RFID卡、安全令牌等实体提供保密信息或是组合而开启的机械和电子闭合设备。这类产品主要用来帮助提高安全性,以确保对特定区域的合法进入。 MSP MCU可为e-Lock应用提供以下优势: · 可由电池供电运行10年以上的超低功耗 · 针对增强型安全性和IP保护的AES256和IP封装 · 针对固件升级和数据记录的非易失性嵌入式FRAM · 支持多个通信堆栈,其中包括近场通信(NFC)、6LoWPAN、具有Bluetooth® Low Energy (BLE) 和Wi-Fi® 的SimpleLink等 玻璃破裂检测器是一个能够检测一扇窗户是否破碎或损坏的检测器,通常用于电子防盗警报器等应用中。玻璃破裂检测器一般通过麦克风来监测来自玻璃的噪声或振动,如果这些振动超过了特定的阈值,那么检测器电路就对这些振动进行分析。 MSP MCU可为玻璃破裂检测器应用提供以下优势: · 可由电池供电运行10年以上的超低功耗 · 参考设计和软件,具有针对错误触发或监测的鲁棒算法 · 由AES256实现的更高安全性,针对IP保护的局部安全区,以及固件升级 · 针对高级捕捉算法和更高性能的低功耗14位高速ADC

    时间:2016-07-20 关键词: 电池供电 电源技术解析 楼宇自动化

  • 楼宇自动化中电梯监控系统的设计

    目前,我国电梯群控系统已经得到普遍的应用,但是对群控电梯的远程监控还有待研究发展,因此实现群控电梯的远程监控更具有现实意义,更能体现当代社会的人性化服务。   一、电梯监控系统概况   目前电梯监控系统的分类:   1.现在,国内外电梯企业大多拥有自己的监控系统,但这类监控系统仅仅针对各自的品牌开发,各种系统之间相互不兼容,在应用中受到诸多限制。   2.用PLC构成的网络通讯监控。PLC可以很方便地构成系统,开发此类系统完全省去了硬件开发的成本,只要软件开发成熟即可开工安装,而且系统一般采用标准的通讯接口,很容易与建筑的其它智能设备一起构成网络,但是成本较高。但随着PLC的价格下降,也不失一个好方法。   3.用单片机构成一个独立的采样通讯单元,形成一个二级监控系统,此类监控在初期的开发成本(包括软硬件)较高,但形成系统后,再销售的成本就很低了。但是由于市场不大,难以形成规模,系统大都不采用标准配件,以后维护难度较大。可见,上述方式都不是一种理想的形式。   二、电梯监控系统设计   (一)电梯监控系统构成及原理   电梯运行监控系统的构成如图1 所示,主要包括中央调度单元、采集单元、传输总线和现场控制器。其特征在于:①中央调度单元负责实现电梯的群控功能(通过对经验知识进行学习、使用和获取的方法,即系统的自学习,再根据各个电梯的现行状态信息,采用一定的调配策略,用算法分析出哪台电梯响应呼叫会使电梯系统得到最优的性能, 再将此信号分配给相应的控制器);②数据采集单元主要负责电梯的状态信息的收集;③总线用于中央调度单元和采集单元以及远程监控的数据传输。        这里重点研究电梯系统与监控中心之间的通讯,以及监控系统在上位机的具体实现。电梯系统的远程监控一般都在楼宇自动化系统(BAS)中得以实现,当然也可以通过电梯系统提供的接口,再与楼宇管理系统(BAS)集成来实现远程监控        电梯控制器与BA系统采取什么样的通讯是实现远程监视的关键,电梯系统提供RS232 或者RS485接口等,直接到监控中心,会受到RS232或者 RS485传输距离的限制,虽然通过转换模块实现RS485到TCP/IP转换可以实现远距离传输,但是当电梯有多台,特别是楼群之间距离较远时会浪费线材,所以各个调度机先组网然后再到监控中心的优势就显得格外突出,如图2、3所示。当然这样的话就可以借助综合部线的光纤进行数据传输,弱电系统借用综合布线的光纤,也将是智能大厦弱电系统的一个发展方向。    (二)远程监控在上位机的实现     通过Vb或者Vc编写简单的程序代码就可以实现对电梯的远程监控。在VB6O中使用MSC0mm进行通讯编程,对该控件的CommPort、 Setting、Portopen、InBufferCount、InputLen 属性进行必要的设置,接收电梯传送过来的信息,然后通过解码得到需要的信息。但是使用MSC0mm控件接收数据时,由于COM 口的数量有限,监控电梯的数量也相应受到了限制,只能监控8 台,对多台电梯监控时不易采用;通过使用Winsock控件件可以监控多达256 台电梯,因此,在监控多台电梯时最好使用Winsock控件。   根据深圳市某楼群所使用的电梯(广州日立电梯)的接口协议特点,当需要获得电梯的数据时应该先向电梯发出请求召唤,电梯收到召唤信息后便发送数据。直接利用Winsock控件的Sendoata函数发出召唤,利用OataArrlval事件获取数据。打开Winsock连接如下:   tcpclientRomoteHost = 19216802"数据可以从系统的数据库里读取。   TcpclientRemotePort = 4010   TcpclientConnect   利用控件函数Getoata 获得电梯的数据,并放入到strTemp:   Private Sub tcpclient_DataArrival (ByVal bytestTotal As Long) Dim strTemp () As Byte   Tcpclient GetData strTemp   StrCat ReceiveBuffer , strTemp"StrCat 函数把Byte 型的数据连接起来。   RefreshDisplay strTemp " RefreshDisplay是解码函数,通过解码函数可以判断出相应位所代表的信息,从而获得正确的电梯数据。   End Sub   由于要获得电梯的实时数据,所以可以利用VB6O中的时钟控件以适当的时间间隔发出召唤数据,以便及时更新监控数据。通过使用Vb、Vc等工具制作漂亮的操作界面,再编写相应的接口程序可以实现与Honeywell、Siemens和Jonhnson Controls等知名集成系统进行通讯连接,以实现系统的集成。考虑到系统的稳定性、开放性我们采用Moxa卡OE311实现数据信息到以太网的转换,每台电梯的接口均采用一个OE311,将 RS485或者RS232的数据信息传送到以太网上,并由电梯管理程序对多台电梯进行统一监控。系统配置了专用的电梯管理工作站,并使用监控程序对多台电梯的数据进行统一管理,以OPC 服务器方式开放给集成服务器。在集成系统服务器上,通过OpC 客户端程序对电梯进行实时监视,并以图形方式显示在集成平台上。   三、系统的优化   未来电梯监控必将沿着人性化和舒适性的方向发展,因此实现系统无线远程控制(当电梯产生故障时,电梯可以通过无线装置给手机发送故障信息,并通过手机发送信号对电梯进行简单控制,使系统更具人性化)就显得更加重要;当然也可以采用乘客识别系统、指纹识别系统,数字智能型安全控制技术(通过乘客识别系统或者IC卡以及数码监控设备,拒绝外来人员进入),使系统给人类提供更安全舒适的服务。   四、结束语   首先,电梯运行监控的信号采集单元,采用了光电隔离方式与原电梯系统完全隔离,其次,该装置大量地采用了较大规模的集成电路和先进的印制电路板技术以及世界最先进的SCM 生产工艺,使得其可靠性得到了有效保证,便于集中、实时监控电梯的运行情况,及时帮助维修人员排除电梯故障。

    时间:2011-07-19 关键词: 系统 电梯监控 楼宇自动化

  • 基于以太网和CAN总线的楼宇自动化系统设计

    摘要:提出了一种使用以太网技术和CAN技术实现楼宇自动化的方案,并给出了软硬件的具体实现办法。该方案由主控计算机、以太网通讯节点以及现场CAN节点构成一个分层网络控制系统,其中以太网节点由路由器和嵌入了TCP/IP协议栈的嵌入式系统构成,现场CAN节点由单片机、AD/DA转换模块、CAN模块、传感器及执行机构组成。系统具有容错性好、实时性高,管理方便等优势,可实现智能遥控,故障发现,集中管理等功能。 关键词:以太网;CAN总线;楼宇自动化;控制系统     随着现代化城市建设的发展,出现了越来越多的高层建筑,如何统一管理和监控建筑内公用的机电设备,成为当今楼宇自动化研究的热点方向之一。以“分散控制,集中管理”为基本思想,设计了一种基于以太网和CAN总线的楼宇自动化控制系统。采用分层管理和控制,与传统控制结构相比,每个现场设备节点都具有通信和控制能力,各自可以独立控制而不依赖于主控计算机,同时也具有简单的故障自动修复功能,因而只要控制规律确定以后,平时主控机只需要监视设备节点既可,这样就提高了整个系统的自动化水平。所选的以太网和CAN总线的组合,相比其他总线,软硬件技术成熟、安全可靠、传输速度快且成本低廉、易于扩展和维护。 1 网络结构设计     系统结构如图1所示。系统设计两层网络,第1层是以太网,由路由器和交换机组成,负责连接主控机和各个区域的上位机,各上位机内嵌简单的TCP/IP协议栈,通过以太网将其下的设备节点的状态实时的反馈到主控机中,也可以接受主控机发送出的控制指令。以太网提供了冗余网络结构,主控机的位置可以随时移动,通过新的路由器接入网络即可。第2层是CAN网络,由CAN控制器和收发器组成,负责连接设备节点,将采集到的数据传送至上位机,并接收上位机的命令消息。由于上位机实际上起到了一个网关的作用,因此两层网络结构扩大了通信的带宽,减轻了总线的负担。再加上CAN特有的非破坏性总线仲裁技术,即使在网络负重很大的情况下,也不会出现网络瘫痪情况。 2 硬件方案     上位机以NXP LPC2478为主芯片,由电源稳压模块、以太网收发器,隔离变压器、CAN收发器等组成。LPC2478以ARM7为内核,它包括1个10/100以太网媒体访问控制器(MAC)、1个带4 kB终端RAM的USB全速设备/主机/OTG控制器、4个UART、两路CAN通道、1个SPI接口、2个同步串行端口、3个I2C接口和1个I2S接口。同时还带有1个4 MHz的片内振荡器、98 kB RAM、以及一个外部存储器控制器来支持上述的各种串行通信接口。电源稳压模块将输入电源电压滤波并稳定在3.3 V左右,可以防止电压瞬时的下降导致的程序跑飞。CAN收发器采用PCA82C250,以太网接口用常见的的RJ45型网线接口。     设备节点使用STC89C52单片机作为微控制器,外扩SJA1000为CAN控制器,为便于调试,扩展电平转换芯片MAX232作为备用调试通道。根据不同需要,还要连接不同的传感器和其他执行机构,比如中央空调系统,可连接DS18B20温度传感器将温度采集并以数字量直接传送给STC 89C52,STC89C52则按预先设置好的方案,控制压缩机工作。必要时可以由主控机发送控制命令,修改预先设置的方案参数。     将上位机的网口连接至交换机网口,路由器的LAN口也和交换器连接,路由器的WAN口连接进入楼宇局域网。 3 软件架构     软件由主控机人机接口界面、上位机软件、设备节点软件组成。上位机软件包括嵌入式TCP/IP协议簇、以太网收发软件包、CAN收发软件包等,设备节点软件包括CAN模块、数据采集分析模块等组成。 3.1 移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统的方法     上位机既要和主控机通信,又要负责管理下属的设备节点,负载较大。移植μC/OSⅡ操作系统可以使上位机具有多任务运行的功能。  μC/OS-Ⅱ是一个完整的,可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核。它包含了任务调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。μC/OS-Ⅱ采用的是可剥夺型实时多任务内核,可剥夺型的实时内核在任何时候都运行就绪了的最高优先级的任务。     在ARM下移植μC/OS-Ⅱ操作系统主要是修改μC/OS-Ⅱ中一部分与CPU相关的汇编代码,这里主要是任务上下文的切换代码。     任务切换发生在任务调度的时候,μC/OS-Ⅱ下任务调度的时机主要有以下几种情况:1)高优先级的任务因为需要某种临界资源,主动请求挂起,让出处理器,此时将调度就绪状态的最高优先级任务并执行。2)高优先级的任务因为时钟节拍到来,在时钟中断的处理程序中,内核发现更高优先级的任务就绪,获得了执行条件,则在中断后直接切换到更高优先级任务执行。     任务切换就是保存前一个任务的基本信息,同时读取新任务在上一次被切换时保存的这些信息。调度器将前一任务的上述信息保存在该任务的栈空间中,其目的是为了下次运行时能够恢复到被切换时的状态,调度器将从该任务的栈空间中读取上述信息,从而从该任务上次被中断的位置继续执行,其基本过程如下:     1)将当前任务的PC位置、通用寄存器数据、CPU状态入栈。     2)将全局变量OSPrioCur(当前任务优先级变量)的值修改为全局变量OSPrioHighRdy(最高优先级任务优先级)的值,即把最高就绪任务优先级设置为新的当前任务优先级。     3)将原任务TCB的第一个成员(指向栈顶的指针*OSTCB-StkPtr)的值修改为当前SP寄存器的值,以便再次返回。     4)获取最高优先级的任务控制块中第一个成员(指向堆栈栈顶指针*OSTCBStkPtr)的值并将其保存到SP寄存器中。     5)将OSTCBCur的值修改为新就绪最高优先级任务的任务控制块地址。     6)将新任务的PC地址、通用寄存器数据、CPU状态出栈,开始执行新的任务。     因为任务切换是将当前任务的基本信息保存起来(入任务栈),并加载新任务的基本信息(出栈),而这些信息很大一部分都被存储在CPU的寄存器中,因此根据处理器的不同,此函数在实现上略有差异,一般都采用汇编语言实现。 3.2 编写设备驱动程序     设备驱动程序主要包括以太网和CAN软件包,以太网驱动主要是初始化LPC2478内部以太网模块的一些重要的寄存器如MAC配置寄存器、MAC地址寄存器、命令寄存器、状态寄存器、中断状态寄存器等等。以太网模块内部采用DMA方式读取数据,分别使用接收、发送描述符数组来表示接收和发送的数据块。以太网模块发送和接受数据的流程如图2所示。     CAN的初始化包括初始化时钟分频寄存器,同时选择能支持扩展帧的PeliCAN模式,设置接收中断,采用中断来接收数据,设置总线时序寄存器、输出控制寄存器等。初始化CAN流程图如图3所示。 3.3 嵌入式TCP/IP协议栈的实现方法     嵌入式TCP/IP协议栈同样由套接字来实现,主要包括IP、ARP、ICMP、TCP、UDP协议等等。TCP/IP模型结构分为4层,由上到下分别是:应用层、运输层、网络层、物理和数据链路层。数据从应用层发出,经过套接字封装,传输至数据链路层,交由以太网发送模块处理。同样的,以太网接收模块收到的数据,经过解包,最终交由应用层接收。考虑到系统实时性,我们采用UDP传输协议进行数据和命令的传送。编写UDP通信的任务时分为服务器方式和客户机方式两种,服务器方式是先接收到数据再进行处理,而客户机则是先发生数据,然后等待回应处理。UDP进程的流程如图4所示。     数据报的接收是通过一个任务来进行的。该任务优先级较高,可以通过时问片来触发,也可以通过中断来触发。Rec_Packet()函数是底层的驱动程序函数,它在接收时调用了Rec_Ethemet_Packed()函数进行以太网层处理,而Rec_Ethemet_Packed()函数又调用了IP_PROCESS()函数。IP层的处理由IP_PROESS()函数执行,它将UDP报通过消息队列交给UDP处理任务去执行。     数据报的发送与数据报的接收是一个相反的过程,是由上层协议函数调用下层协议函数来进行的。上层UDP处理函数或Socket接口函数都是通过调用Send_Ip_Frame()函数来发送IP报的,而Send_Ip_Frame()函数则调用Send_Ip_To_LLC()函数来处理IP地址对应MAC地址的事情,然后Send_Ip_To_LLC()再调用Send_Ethemet_Frame()函数,把对应的MAC地址写入发送区,最后调用驱动程序的发送函数Send_Packet()。 4 关键部位实验验证     设备节点样机如图5所示,它带有一个DS18B20数字温度传感器,实时将温度数据通过CAN传输至上位机,再通过局域网传至主控计算机;具有多路I/O接口(可外接继电器),能接收上位机命令改变I/O口的输出。上位机使用ARM核心板外扩通信接口作为实验板,主控机使用路由器接入,控制界面由VC++编写。实验时将IP地址设为一固定的私有IP,网关IP设为内置交换机的TP-LINK路由器IP,设置好路由器工作方式后即可运行。以温度采集与继电器控制为例,验证了主控机对设备节点的监控和管理功能,表明该方案技术切实可行。 5 结束语     提出了一种实时性较高、实用性较强的楼宇自动化控制系统解决方案,并对关键技术进行了验证。系统技术成熟,易于维护和扩展,可以将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,对各系统设备进行集中监控和管理,使各下属设备协调有序的工作,并及时处理故障。

    时间:2012-11-21 关键词: 以太网 系统设计 can 楼宇自动化

  • 低功耗以太网PHY对于楼宇自动化的深远影响

    作者:德州仪器James Catt 以太网(电气和电子工程师协会[IEEE] 802.3)在楼宇自动化中的使用量正在增长,使得使用增强型传感器和控制网络的智能楼宇能够管理环境系统(如照明和暖通)、访问控制、安保系统、安全系统,甚至预防性维护监控。新型楼宇通常使用带专用5类增强型(Cat5e)布线、以太网交换机和路由器的楼宇自动化网络。即使是现有的楼宇空间也在进行改装,以适应联网的传感器和控制装置。 改装具有挑战性基于两个原因: · 需为最初未配置电源的部位提供电源。 · 安装空间有限,因为多数改装的楼宇起初并未设计用于容纳墙壁、天花板和地板中的传感器和控制器。 尽管许多商业和工业楼宇最初设计用于适应轻松重新配置内部空间,但支持易于配电并提供小尺寸的传感器和控制器技术使得使用以太网基自动化改装这些楼宇更为可行。 在楼宇自动化中部署以太网 以太网在楼宇自动化中的使用量正在增长归于以下几个原因。 首先,作为一种成熟的网络技术,它提供了一个完善的硬件和软件生态系统,使工程师能够快速开发即插即用的解决方案。它位于开放系统互连模型的基础,因此支持使用基于标准的数据通信进行聚合、传输、交换、处理和存储。 其次,以太网可集成不同供应商的产品,避免使用专有接口。 第三,以太网提供比多数现有的点对点或面向总线的通信协议更快的数据速度。这归于三个原因: · 许多传感器以低数据速率运行,因此可由单个控制器实体提供服务。而该实体将其较慢的数据流聚合到转储到网络上的单个高速数据流中,从而减少了将数据带到集中管理和运营中心所需的物理连接数量。 · 更快的数据速度意味着可更快地响应在传感器端检测到的事件。这对于安全相关系统(火灾、烟雾、二氧化碳、气体检测等)、安保和访问控制至关重要。 · 更高的数据速率扩展了某些类型传感器的部署 - 最显著的是用于监视的摄像头。IP网络摄像头IPNCs)取代了基于模拟的闭路电视摄像头技术。该技术使用模拟图像传感器,以及依赖于专用同轴电缆的模拟传输系统。IPNC生成完全数字化的视频流,并具有内置网络协议引擎,允许使用Cat5e电缆连接到100BASE-TX网络。 综合电源和网络 能够更广泛部署IPNC的另一个因素是IEEE 802.3标准的扩展,以包括以太网供电(PoE)。IEEE 802.3at-2009和IEEE 802.3bt引入了支持通过Cat5e进行电力传输的标准。如标准中所述,备选方案A使用有效数据对来传输功率,而备选方案B使用备用双绞线,从而分离数据和功率。 大多数IPNC目前使用100BASE-TX。它使用两对Cat5e双绞线,留下备用双绞线供电。标准定义了位于电缆两端的两个实体。供电设备(PSE)负责向电缆另一端的受电设备(PD)进行电力输送。标准定义了四种不同类型的使用场景,它们对应于最大功率传输能力的四个级别。表1总结了这些类型。 表 1:PoE类型和电力传输规范 从表中可以看出,每种类型都支持在PD可用的有限功率预算。因此,在PSE和PD中使用节能设备至关重要。 系统示例 图1所示为使用PoE的示例楼宇自动化网络。此示例所示为传感器控制器和连接到网络交换机的IPNC的组合。而网络交换机也是电源注入器。以标准化语言讲,它是PSE。链路另一端的传感器控制器和IPNC是PD。在每个PD中合并物理层(PHY)处理以太网通信。 鉴于PoE旨在使传感器(如IPNC)能够部署到可能无可用功率或难以配置功率的位置,因此PHY消耗尽可能少的功率预算。从表1中可看出,1类 PoE链路在PD端的功率预算为12.95 W。功率转换和调节模块会有一些损耗,使得应用电路可用的功率小于12.95 W。PHY应仅消耗几百毫瓦或更少功率,为传感器节点或IPNC留下绝大部分功率。 图 1:楼宇自动化网络拓扑的示例 DP83825I10- / 100-以太网PHY为楼宇自动化组件(如传感器控制器、照明控制器和IPNC)提供紧凑型低功耗连通性解决方案。它在100 Mbps时仅消耗135 mW,采用24管脚、3 mm×3 mm、四方扁平无管脚封装,是业界最小的一种10/100 PHY。DP83825I具有介质相关接口和介质访问控制(MAC)接口中的集成终端电阻,以及减少MAC上介质独立接口的低管脚数,使系统设计人员能够实现小型解决方案并分配更多电路板空间和应用电路的电源。

    时间:2019-04-03 关键词: 智能楼宇 楼宇自动化 以太网phy

  • Lonworks技术在楼宇自动化系统中的应用

     德达智能系统研究院:燕飞       随着科技的发展、社会的进步,许多高级建筑物(例如:党政机关、企事业单位办公楼,高级宾馆,高级写字间)内包含的楼宇自控设备和不同功能的子系统越来越多,越来越复杂。同时,建筑物业主希望整个系统具有更高的性能、更高的效率和相对低的维护扩展费用。但由于不同厂商提供了不同功能的产品和子系统,采用了不同的通信协议,因此将造成各子系统有不同的通信速率、不同的编码格式和不同的通信规则,致使各子系统间实现互操作和系统互连将很困难,实现智能建筑的系统一体化集成更就无从谈起。如果各子系统独立运行,不仅不能对整个系统进行统一的协调和管理,而且会有较高的运行和维护费用,将来扩展起来也不方便。现在,建筑物业主和管理者迫切需要一种开放的、可互操作的控制技术。通过这种技术建筑物内的各种自控设备都可方便地集成在一起,实现各个子系统和各个设备间的自由通信,以求取得最佳的经济利益。    1. 一种开放的控制技术--Lonworks技术    由于前面所述的原因,目前使用的传统楼宇自控系统已不能满足市场和用户的需求,归纳起来,有以下几个方面:  (1) 传统的楼宇自控系统就其本身而言是一种封闭的系统,主要表现在其通信协议上。不同厂商的产品采用不同的通信协议,互不兼容。如要实现封闭系统的一体化集成,就要在不同通信协议的系统间用网关(Gateway)把它们连接起来,将会产生大量的软件编制工作。这样实现的系统不仅性能差,而且费用很高,不是理想的解决方案。  (2) 由于系统封闭,不同子系统间无法共享相同意义的信息。不同功能的子系统可能要配置相同的器件,造成极大的资源浪费。  (3) 由于系统是封闭的,从业主选择了产品后系统的设计、供货、调试到以后的维护、扩展、升级都只能由厂商来完成,业主毫无自由度可言,只能被动接受,最初的投资不能得到有效的保护。  (4) 随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,封闭的系统限制了建筑物智能化产品的更新换代,只有开放的系统才能为用户提供真正的低成本产品。    今天,建筑物业主和管理者正在寻找一种建筑物控制系统。这种控制系统是一个开放的、可互操作的控制系统,它可以把来自多家厂商的暖通空调、照明、消防、安保、门禁、给排水和电梯等设备集成一体化地集成在这个控制系统中。就象在计算机市场上PC机带来的浪潮一样,开放的、可互操作的控制系统的使用可以为用户在系统的整个生命周期内降低系统安装费用、提高性能、节约运行费用。另外,在一个控制系统中多厂商产品的一体化集成需要采用一个统一的通信协议,通过使用相同的通信协议,昂贵的用户硬件、软件和网关等设备可以被取消。    目前,美国Echelon公司于1990年12月推出的Lonworks技术使上述目标成为现实。Lonworks技术是开放系统的一种完整的解决方案。  Lonworks技术是通用的总线,在工业控制系统中可同时应用在Sensor Bus、Device Bus、Field Bus等任何一层总线中。Lonworks技术是采用神经元芯片(Neuron Chip)技术,在ISO的OSI七层协议上实现的网络控制技术。在一个Lonworks控制网络中,智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的其它节点通信。每个节点都包含内置的智能来完成协议的监控功能。一个Lonworks控制网络可以有3个到30000个或更多的节点:传感器功能(温度、压力等)、执行器功能(开关、调节阀、变频驱动等)、操作接口(显示、人机界面等)、控制功能(新风机组、VAV等)。由于不需要像传统控制系统中的中央控制器,Lonworks分布式控制技术显示出很高的系统可靠性和系统响应,并且降低了系统的成本和运行费用。神经元芯片完成节点的事件处理,并通过多种介质把处理结果传递给网络上的其它节点。LonTalk协议为Lonworks控制网络实现可互操作性提供了条件。神经元芯片和LonTalk协议是Lonworks技术的核心。    1.1 神经元芯片(Neuron Chip)    使用CMOS CLSI技术的神经元芯片使实现低成本的控制网络成为可能。神经元芯片是高度集成的,内部包含三个8位的CPU。第一个CPU为介质访问处理器,处理LonTalk协议的第一、二层;第二个CPU为网络处理器,处理LonTalk协议的第三层到第六层,进行网络变量的处理、寻址、事务处理、证实、背景诊断、软件定时器、网络管理和函数路径选择等;第三个CPU为应用处理器,它执行由用户编写的代码及用户代码所调用的操作系统服务。Neuron芯片的编程语言为Neuron C,它是从ANSI C中派生出来的,并对ANSI C进行了删减和增补。    Neuron芯片可以通过5个通信管脚与网络上的其它节点交换信息,也可以通过11个应用管脚与现场的传感器和执行器交换信息。11个应用管脚具有34种应用操作模式,可以在不同的配置下为外部提供灵活的接口和芯片内部的计时器应用。    1.2 LonTalk协议    LonTalk协议遵循ISO定义的开放系统互连(OSI)模型,并提供了OSI参考模型所定义的全部七层服务。它具有以下的特点:  (1) LonTalk协议支持包括双绞线、电力线、无线、红外线、同轴电缆和光纤在内的多种传输介质。  (2) LonTalk应用可以运行在任何主处理器(Host Processor)上。主处理器(微控制器、微处理器、计算机)管理LonTalk协议的第六层和第七层并使用Lonworks网络接口管理第一层到第五层。  (3) LonTalk协议使用网络变量与其它节点通信。网络变量可以是任何单个数据项也可以是结构体,并都有一个由应用程序说明的数据类型。网络变量的概念大大简化了复杂的分布式应用的编程,大大降低了开发人员的工作量。  (4) LonTalk协议支持总线型、星型、自由拓朴等多种拓朴结构类型,极大地方便了控制网络的构建。    到目前为止,全世界安装的Lonworks节点已超过400万个,已有3000多家公司致力于Lonworks控制网络产品和解决方案,涉及到包括建筑、家庭、工业、通讯和交通等在内的多个行业。Lonworks技术是支持完全分布式的网络控制技术,是开放的、可互操作的控制系统的一个技术平台。    2. 工程简介及系统总体设计  2.1 工程简介    本工程是某国家机关办公楼,分主楼和配楼两部分,由办公室、多功能厅、餐厅及接待室等用房组成。主楼建筑面积26000平方米,地下一层,地上九层。配楼建筑面积7600平方米,地下一层,地上五层。本工程属于旧楼改造项目,改造后的大楼将实现楼宇设备的自动控制,达到对大楼内的水、电、热、空调、通风、电梯、高低压配电、停车场等系统进行监测、控制和科学管理,以实现舒适、安全、高效、节能的目的,并使设备损耗降低,延长使用寿命。   2.2 系统总体设计    本楼宇自动化系统包括:冷冻水系统、新风机组、空调机组、给排水系统、变配电系统、电梯系统、照明系统、有害气体检测系统和热交换系统九部分。由于Lonworks技术的开放性和全分布式的特点,并且考虑到以后与其它功能子系统的集成,决定采用Lonworks技术作为本系统的技术平台。这个平台上集成了来自三个不同厂商的基于Lonworks技术的产品,它们分别是:美国SIEBE公司的I/A系列新风、空调控制器;澳大利亚AUSLON公司的DI-10E1;Echelon公司的LonPoint系列产品(DI-10、DO-10、AI-10、SCH-10和LPR-10路由器模块)。    系统的网络结构充分体现了Lonworks控制网络的特点,即全分布式的,对等的,开放性的网络结构,如图1所示。与集中式网络比较,Lonworks控制网络的节点控制箱放置在被控对象的附近,这样做减少了布线工作量,节省了人力,降低了成本,提高了工作效率,也十分便于调试及维护。另外,如果网络中一个设备出现故障不会影响全网其它设备的正常工作,把故障点分散到最小的程度。           整个网络采用自由拓朴结构,网线线采用Echelon公司推荐的Belden公司8741型双绞线,连接方式全部采用手拉手连接方式。整个系统分为三个子网,主楼部分分成两个子网:21台新风机组组成一个子网,其它照明、给排水、变配电等系统为另一个子网;配楼所有系统组成第三个子网。每个子网之间采用路由器(LonPoint的LPR-10)相互隔离。    3. 系统功能    在系统功能设计过程中,除了要对楼宇内各机电设备实现基本功能的控制以外,要着重考虑系统节能,以便为用户日后带来更大的经济效益。  3.1 冷冻水系统    主要是对3台冷水机组、3台冷却塔、3台冷却水泵、3台冷冻水泵、集水器、分水器及相关阀门和水流开关等设备进行监视和控制。  ◆ 自动监测冷水机组、冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵的工作状态、故障情况。  ◆ 由LonPoint的SCH-10模块控制冷冻机组定时启/停。  ◆ 由实际冷负荷控制冷水机组的开启台数,并对相应的阀门和水泵进行联动控制。  ◆ 根据供回水压差PID控制旁通阀的开度,保持供回水压差平衡。  ◆ 在人机界面(HMI)上,可实时地观察到系统各个设备的运行情况,并可强制控制旁通阀的开度。  3.2 新风机组   主要对主楼的21台新风机组和配楼的7台新风机组进行监视和控制。  ◆ 自动监测新风机组的新风温度、送风温度、送风湿度、新风阀门和风机的运行状态,并累计风机的运行时间和机组的启停次数。  ◆ 自动监测并报警过滤网阻塞、防冻开关和风机故障信息。当有报警发生时对新风阀门、风机和冷/热水阀进行联动控制。  ◆ 根据送风温度PID调节冷/热水阀门的开度,保持送风温度在一定范围内。  ◆ 在冬季运行模式下,根据送风湿度控制加湿阀的开关,保持送风湿度在一定范围内。  ◆ 正常运行情况下,由LonPoint的SCH-10模块控制新风机组定时启/停。  ◆ 在人机界面(HMI)上,可实时地观察到系统各项运行参数,并可强制启/停新风机组。  3.3 空调机组   主要对主楼的2台空调机组进行监视和控制。  ◆ 自动监测空调机组的新风温度、新风湿度、回风温度、回风湿度、新/回风阀门开度和风机的运行状态,并累计风机的运行时间和机组的启停次数。  ◆ 自动监测并报警过滤网阻塞、防冻开关和风机故障信息。当有报警发生时对新/回风阀门、风机和冷/热水阀进行联动控制。  ◆ 根据新风焓值和回内焓值PID调节冷/热水阀门的开度,保持回风温度在一定范围内。  ◆ 在冬季运行模式下,根据送风湿度控制加湿阀的开关,保持送风湿度在一定范围内。  ◆ 正常运行情况下,由LonPoint的SCH-10模块控制新风机组定时启/停。  ◆ 在人机界面(HMI)上,可实时地观察到系统各项运行参数,并可强制启/停空调机组、强制新/回风阀门的开度、强制冷/热水阀门的开度、强制启/停风机、强制启/停加湿阀。  3.4 照明系统    主要对主楼和配楼的公共照明、应急照明和泛光照明进行监视和控制  ◆ 自动监视各路照明的开关状态。  ◆ 正常运行情况下,由LonPoint的SCH-10模块控制各路照明的定时开/关。  ◆ 在人机界面(HMI)上,不仅可观察到各路照明的状态,还可强制开/关各路照明。  3.5 变配电系统    主要对变配电系统的2路高压进线、4台变压器、6个高压断路器、4个低压断路器、1个高压母联开关和2个低压母联开关进行监测。  ◆ 自动监测并定期记录高压进线和低压出线的电压、电流、功率因素、有功功率和无功功率和电度等参数。  ◆ 自动监视断路器和高/低母联开关的工作状态和报警状态。  ◆ 自动监视4台变压器的高温报警和超高温报警状态。  ◆ 自动监测变电室的室内温度。    在这个楼宇自动化系统中,还包括给排水、电梯、热交换、有害气体检测、送/排风等系统,这些系统大都是对相关的设备进行状态监测,这里不作详细介绍。    4. 人机界面(Human Machine Interface,HMI)    这个楼宇自动化系统的人机界面由美国WonderWare公司的Intouch组态软件经二次设计完成。通过Echelon公司提供的PCLTA-10网络接口卡和LNSDDE Server动态数据交换软件,人机界面可以从Lonworks网络上采集信息,也可以把控制命令发送给网络上的控制节点,而完成相应的控制任务。它具有以下功能:  (1) 操作功能:提供5级操作密码;能够强制控制一些设备的启/停;可以调整及修改设定值;可以增加、修改、取消设备运行的时间表;可以修改模拟量的报警限值。  (2) 设备管理功能:所有设备的原始信息,例如设备编号、设备型号、设备的物理位置和设备的生产厂商等;设备投入运行时间、故障记录和设备维修报告记录。  (3) 数据实时显示功能:所有被测量的模拟量数据与开关量的状态都能在相应的画面上生动、形象地表现出来。  (4) 故障报警功能:当设备出现故障时,系统能及时显示出当前报警信息,并有报警音乐提示,同时能记录在故障记录表中。   (5) 报表打印功能:能编制各类数据的报表,打印输出给管理人员。    5. 总结    由于采用了开放的Lonworks技术作为这个楼宇自动化系统的技术平台,在选择产品时可以有更多的选择余地,这样有效地控制了系统成本,保护了业主的投资。基于Lonworks技术的网络具有很好的扩充性,我们可以分期添加一些功能不同但都是基于Lonworks技术的系统到这个网络中。Lonworks技术符合国际发展潮流,适合我国国情,为智能建筑的系统一体化集成提供了强有力的技术平台。

    时间:2019-04-16 关键词: 技术 嵌入式开发 lonworks 楼宇自动化 系统中的应用

  • 最低功耗、多频段MCU通过Thread、Zigbee、Bluetooth 5和Sub-1 GHz等多协议连接楼宇、工厂和电网

    最低功耗、多频段MCU通过Thread、Zigbee、Bluetooth 5和Sub-1 GHz等多协议连接楼宇、工厂和电网

    为满足楼宇、工厂和电网日益增长的连接需求,德州仪器(TI)近日推出其最新的SimpleLink™无线和有线微控制器(MCU)。这些新器件为Thread、Zigbee®、Bluetooth®5和Sub-1 GHz提供业界领先的低功耗和同时运行多协议多频段连接。凭借更大存储和无限制的连接选项,扩展的SimpleLink MCU平台可为设计人员提供在TI 基于Arm® Cortex®-M4内核的MCU上的100%代码重用,以增强并将传感器网络连接到云。 新型SimpleLink MCU支持以下无线连接选项: ·Sub-1GHz:CC1312R无线MCU。 ·多频段(Sub-1 GHz、Bluetooth低功耗、Thread和Zigbee):CC1352R和CC1352P无线MCU。 ·低功耗蓝牙:CC2642R无线MCU。 ·多协议(Bluetooth低功耗、Thread和Zigbee):CC2652R无线MCU。 ·具有高达2MB存储的主MCU:MSP432P4 MCU。 新型SimpleLink MCU的主要特性和优势 •最低功耗:新型无线和主MCU在行业中持续实现最低功耗,在纽扣电池中使用寿命超过10年;并且,现在提供一款新型增强型低功耗传感器控制器,其功耗低至100Hz读一次比较器的值只需要1.5uA。 •超过10种连接协议:扩展的SimpleLink MCU平台支持2.4 GHz和Sub-1 GHz频段的各种连接协议和标准,包括最新的Thread和Zigbee标准、Bluetooth低功耗、IEEE 802.15.4g、无线M-Bus等。 •范围扩展选项:采用多频段CC1352P无线MCU,开发人员可以使用其集成功率放大器(具有+ 20-dBm的高输出功率和低至60 mA的传输电流)进行计量和楼宇自动化应用,进一步扩展其范围。 •2MB闪存:全新SimpleLink MSP432P4 MCU具有集成的16位精度ADC,为开发人员提供超过八倍的代码空间,能够容纳多个无线连接堆栈和具有扩展功能的320段液晶显示器(LCD),温度范围适用于工业应用。 •增强的安全性能:CC13x2和CC26x2无线MCU为以下加密协议提供新的安全硬件加速器:AES-128/256、SHA2-512、椭圆曲线加密(ECC)、RSA-2048和真随机数生成器(TRNG)。 •代码兼容性:SimpleLink软件开发工具包(SDK)支持这些新产品,并通过100%的应用程序代码重用为平台扩展提供统一的框架

    时间:2018-03-12 关键词: MCU simplelink 新品发布 楼宇自动化

  • 低功耗以太网PHY解析

    低功耗以太网PHY解析

    现在的社会不断发展,促使现在的楼房也开始智能化,以太网(电气和电子工程师协会[IEEE] 802.3)在楼宇自动化中的使用量正在增长,使得使用增强型传感器和控制网络的智能楼宇能够管理环境系统(如照明和暖通)、访问控制、安保系统、安全系统,甚至预防性维护监控。新型楼宇通常使用带专用5类增强型(Cat5e)布线、以太网交换机和路由器的楼宇自动化网络。即使是现有的楼宇空间也在进行改装,以适应联网的传感器和控制装置。 改装具有挑战性基于两个原因: • 需为最初未配置电源的部位提供电源。 • 安装空间有限,因为多数改装的楼宇起初并未设计用于容纳墙壁、天花板和地板中的传感器和控制器。 尽管许多商业和工业楼宇最初设计用于适应轻松重新配置内部空间,但支持易于配电并提供小尺寸的传感器和控制器技术使得使用以太网基自动化改装这些楼宇更为可行。 满足业界最小,功耗最低的以太网PHY 了解有关DP83825I低功耗10-/100-Mbps以太网PHY收发器的更多信息。 在楼宇自动化中部署以太网 以太网在楼宇自动化中的使用量正在增长归于以下几个原因。 首先,作为一种成熟的网络技术,它提供了一个完善的硬件和软件生态系统,使工程师能够快速开发即插即用的解决方案。它位于开放系统互连模型的基础,因此支持使用基于标准的数据通信进行聚合、传输、交换、处理和存储。 其次,以太网可集成不同供应商的产品,避免使用专有接口。 第三,以太网提供比多数现有的点对点或面向总线的通信协议更快的数据速度。这归于三个原因: • 许多传感器以低数据速率运行,因此可由单个控制器实体提供服务。而该实体将其较慢的数据流聚合到转储到网络上的单个高速数据流中,从而减少了将数据带到集中管理和运营中心所需的物理连接数量。 • 更快的数据速度意味着可更快地响应在传感器端检测到的事件。这对于安全相关系统(火灾、烟雾、二氧化碳、气体检测等)、安保和访问控制至关重要。 • 更高的数据速率扩展了某些类型传感器的部署 - 最显著的是用于监视的摄像头。IP网络摄像头IPNCs)取代了基于模拟的闭路电视摄像头技术。该技术使用模拟图像传感器,以及依赖于专用同轴电缆的模拟传输系统。IPNC生成完全数字化的视频流,并具有内置网络协议引擎,允许使用Cat5e电缆连接到100BASE-TX网络。 综合电源和网络 能够更广泛部署IPNC的另一个因素是IEEE 802.3标准的扩展,以包括以太网供电(PoE)。IEEE 802.3at-2009和IEEE 802.3bt引入了支持通过Cat5e进行电力传输的标准。如标准中所述,备选方案A使用有效数据对来传输功率,而备选方案B使用备用双绞线,从而分离数据和功率。 大多数IPNC目前使用100BASE-TX。它使用两对Cat5e双绞线,留下备用双绞线供电。标准定义了位于电缆两端的两个实体。供电设备(PSE)负责向电缆另一端的受电设备(PD)进行电力输送。标准定义了四种不同类型的使用场景,它们对应于最大功率传输能力的四个级别。表1总结了这些类型。 从表中可以看出,每种类型都支持在PD可用的有限功率预算。因此,在PSE和PD中使用节能设备至关重要。 系统示例 图1所示为使用PoE的示例楼宇自动化网络。此示例所示为传感器控制器和连接到网络交换机的IPNC的组合。而网络交换机也是电源注入器。以标准化语言讲,它是PSE。链路另一端的传感器控制器和IPNC是PD。在每个PD中合并物理层(PHY)处理以太网通信。 鉴于PoE旨在使传感器(如IPNC)能够部署到可能无可用功率或难以配置功率的位置,因此PHY消耗尽可能少的功率预算。从表1中可看出,1类 PoE链路在PD端的功率预算为12.95 W。功率转换和调节模块会有一些损耗,使得应用电路可用的功率小于12.95 W。PHY应仅消耗几百毫瓦或更少功率,为传感器节点或IPNC留下绝大部分功率。 DP83825I10- / 100-以太网PHY为楼宇自动化组件(如传感器控制器、照明控制器和IPNC)提供紧凑型低功耗连通性解决方案。它在100 Mbps时仅消耗135 mW,采用24管脚、3 mm×3 mm、四方扁平无管脚封装,是业界最小的一种10/100 PHY。DP83825I具有介质相关接口和介质访问控制(MAC)接口中的集成终端电阻,以及减少MAC上介质独立接口的低管脚数,使系统设计人员能够实现小型解决方案并分配更多电路板空间和应用电路的电源。以上就是低功耗以太网PHY对于楼宇自动化的深远影响,希望能给大家一些启发。

    时间:2020-03-26 关键词: 低功耗 楼宇自动化 太网phy

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