基于LonWorks技術的給水系統與集成應用

姚創成

【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，節約能源開支，達到優化城市用水的目的，采用基于LonWorks技術的給水系統與集成應用。給水系統是樓宇控制系統的子系統之一，是城市建設必不可少的重要組成部分。集成應用采用當今主流的力控軟件，通過力控與LonWorks的數據交換，實現實時通訊，達到控制與管理給水系統的目的。

【關鍵詞】LonWorks;給水系統;力控;集成;樓宇控制系統

1、 LonWorks技術概述

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

2、設計方案

2.1給水系統設計

水箱設有高、低液位傳感器，可在中控室監測水箱的液位情況，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，可在中控室監測水泵的運行、停止、故障情況，當主水泵出現故障時，自動停動主水泵并切換啟動備用泵，實現1用2備的控制目的。水泵設有配電箱來選擇手動或自動控制，在自動模式下，給水系統按程序來操作設備;在手動模式下，只能人工干預。

2.2 控制要求

手動狀態：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：調節水箱壓力，低于設定值，水泵啟動，指示燈亮;調節水箱壓力，高于設定值，水泵停止，指示燈滅。

力控窗口中，通過監控指示燈，可直觀反應現場開關狀態;能夠強制控制現場水泵啟/停;通過監控儀表，可直觀反應現場水箱壓力。

2.3 線路接線

根據給水系統的控制要求，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/自動轉換開關、1個電位器、2個模擬控制燈。5個自復位按鈕和1個手/自動轉換開關連接DDC數字輸入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;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數字輸出DO，分別代表1#水泵、2#水泵。

3、程序設計

3.1 LonMaker程序建立

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

3.2力控程序的建立

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

結語：

經過測試，基于LonWorks技術的給水系統與集成應用，能夠實現中控室與現場設備正常通訊，達到城市用水智能化管理的目的。其中LonMaker程序設計合理，圖形直觀、邏輯清晰;力控畫面能夠直觀顯示系統的動態數據和圖表變化，是本次設計的一大亮點。總之，城市用水實現智能化管理是大勢所趨，正是在這種背景下，采用LonWorks技術與力控集成結合設計，從而實現一體化。

參考文獻：

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