•  

Программирование коммуникаций в Saia PCD

01.12.2014

Технология LON  

В данной статье рассказывается использование технологии LON в SaiaPCD предыдущего поколения. О новых решениях будет рассказано в следующих статьях.     

Технология LON, разработанная и поддерживаемая компанией Echelon, вот уже более 10 лет широко используется в системах автоматизации зданий, а в HVAC-системах стала де-факто стандартом. Контроллеры Saia-Burgess, важным преимуществом которых является надежность реализации коммуникаций, так же поддерживают эту технологию. В стандарте LON прописано использование различных каналов (интерфейсов), обзор наиболее популярных из которых приведен в таблице 1.  Основными понятиями LON-сетей являются нейрон чип (neuron chip), узел (node), сетевая переменная (network variable), связывание(binding), нейрон ID (neuron ID).   
Узел — это интеллектуальное устройство, содержащее нейрон чип, и имеющее уникальный нейрон ID, который записывается в чип на заводе-изготовителе.  Нейрон ID передается в шину при нажатии на кнопку service pin. Каждый узел имеет набор входных и выходных сетевых переменных, которыми он обменивается с другими узлами, и набор конфигурационных параметров, которые определяют функционирование самого узла. С помощью специального ПО, например LonMaker, осуществляется связывание входных переменных одних узлов с выходными переменными других узлов. Все сетевые переменные имеют тип, который описывает единицы, масштаб и структуру данных, содержащихся в сетевой переменной. Связываемые сетевые переменные должны быть одинакового типа. Использование стандартных типов переменных обеспечивает совместимость продукции различных производителей. Стандартные типы сетевых переменных SNVT (Standart Network Variable Type) и стандартные типы конфигурационных параметров SCPT (Standart Configuration Property Type) разработаны и поддерживаются  организацией LonMark International. Наиболее широко используемые типы переменных SNVT приведены в таблице 2. Однако следует иметь в виду, что некоторые производители LON-устройств могут использовать нестандартные (пользовательские) типы сетевых переменных — UNVT. В этом случае связи могут прописываться только между узлами одного производителя. Стандарт LON также описывает типы функциональных профилей SFPT, которые представляют собой набор обязательных и опциональных переменных SNVT и параметров SCPT, обеспечивающих стандартную функциональность устройства. Например, описание самого простого профиля Lamp Actuator (индекс объекта #3040) приведено на рис. 1. Этот профиль в обязательном порядке имеет всего одну входную и одну выходную переменную типа SNVT_switch, а также несколько опциональных переменных и свойств.


LON TP/FT-10 
Контроллеры Saia на сегодняшний день поддерживают два разных интерфейса LON — LON TP/FT-10 и LON на IP. Первый интерфейс поддерживается современным поколением  контроллеров PCD1/2.M1xx. Для использования этого интерфейса необходимо установить в контроллер модуль LON интерфейса PCD7. F80x. Он содержит Neuron чип типа  3050, что позволяет использовать 4095 LON-переменных. Сервис-пин для выдачи Neuron ID также находится на этой плате. Интерфейс LON на IP поддерживается только новым поколением контроллеров PCD; для его реализации требуется использование модуля флэш-памяти PCD3/7.R58x. Использование этого стандарта мы рассмотрим в следующей статье.  
Принцип программирования LON TP/FT-10 аналогичен предыдущим случаям, несколько отличается лишь способ описания и использования переменных. 
Можно предложить следующую последовательность программирования. 
  1. Сначала необходимо определить переменные, используемые модулем LON. Это осуществляется в LON-конфигураторе, который входит в состав PG5. Для запуска конфигуратора в Project Manager в строке Program Files выбранного контроллера необходимо нажать правую кнопку мыши и в выпадающем меню выбрать команду New. В появившемся окне выбора находим строку Lon Network File (*.lon). После нажатия на кнопку OK запускается LON- конфигуратор (см. рис. 2). В левом окне нужно выбрать требуемый контроллер, его изображение появится в правом окне. Двойным щелчком на контроллере открывается диалог ввода переменных. Можно создать переменные любого SNVT-типа. Отдельно создаются входные и выходные переменные. В сети LON эти имена будут отображаться с префиксами nvi и nvo, соответственно. Например, для создания сетевой переменной nviTemperature типа SNVT_temp, необходимо создать переменную Temperature. Для этого в появившемся диалоговом окне нужно нажать кнопку New, из списка стандартных типов выбрать SNVT_temp и нажать на кнопку Add. (см. рис.3). В диалоговом окне в поле Name вносим имя Temperature, в поле Direction выбираем Input и нажимаем кнопку ОK (см. рис. 4).  
  2. Созданные переменные используем в прикладной программе Fupla. Для этого в параметрах соответствующих функциональных блоков в поле Reference надо указать имя переменной (см. рис .5). На рис. 5 обратите внимание на строчку над функциональным блоком ref:Temperature, а в правой части рисунка — Reference Temperature. Этот параметр ссылается на переменную Temperature, созданную в предыдущем шаге. 
  3. После компиляции загружаем программу в контроллер, подсоединенный к сети LON. При этом загружается и Neuron чип. 
  4. Конфигурируем LON-сеть штатными программными средствами — с помощью LonMaker или аналогичного ПО. В LonMaker в режиме OnNet создаем Device с опцией Загрузить образ из устройства. При этом вся информация о переменных считывается из контроллера по LON-сети. При добавлении функционального блока к Device, создается один функциональный блок LON со всеми созданными переменными. 
  5. Производим «связывание» переменных в LonMaker. 
  6. По окончании связывания возвращаемся в PG5 и загружаем информацию о связях в проект. Для этого в меню LON-конфигуратора необходимо открыть подменю Online и  выполнить команду UploadDBX. После этого изменения в проекте не будут оказывать влияния на LON-инсталляцию в целом. В противном случае после загрузки программы в контроллер обновится и программа в Neuron чипе, что потребует заново создавать устройство и заново его привязывать. Однако, это не относится к созданию новых LON-переменных. Если мы решим добавить сетевые переменные в нашем проекте, это полностью изменит прошивку нейрон чипа и придется переконфигурировать проект в программе LonMaker.Как видно из вышесказанного, фактически мы создаем узел LON на базе контроллера Saia-Burgess, который затем связываем  в проекте с помощью средства LonMaker или аналогичного ПО для конфигурирования LON-сети. Эта довольно простая процедура и, если аппаратная часть реализована корректно, ввести изделие в эксплуатацию удается быстро. Данная технология не поддерживает SFPT, а работает на уровне SNVT, что для большинства приложений вполне достаточно. 
LON IP, в отличие TP/FT-10, является протоколом верхнего уровня и приходится манипулировать переменными, количество которых на порядок больше,  чем на полевом уровне или уровне автоматизации. Поэтому здесь компания Saia-Burgess выбрала другой подход, реализовав поддержку SFPT. Об этом и других протоколах мы расскажем в следующих номерах 

(Статья из бюллетеня "Автоматизация зданий")