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威控科技RTU7600在酒店客房智能控制系统中的应用

2017-10-30 来源:我爱物联网

威控科技RTU7600在酒店客房智能控制系统中的应用

一、概述威控科技酒店客房基于总线型的网络系统,整个系统包括计算机网络通信管理软件和智能客房控制硬件系统设备两部分,采用成熟的TCP/IP通信协议和大型SQL Server(客户/服务器模式)数据库,保证了整个系统的稳定性和可靠性。网络型客房信息与控制系统集智能灯光控制、空调控制、服务控制与管理功能于一体,具有智能化、网络化、规范化特点,将科学的管理思想与先进的管理手段的相结合,帮助酒店各级管理人员和服务人员对酒店运行过程中产生的大量动态的、复杂的数据和信息进行及时准确的分析处理,从而使酒店管理真正由经验管理进入到科学管理。二、系统硬件组成从功能组成上可分为客房内设备和联网通信设备两部分。(1)客房内设备RTU-7600智能客房控制器。客房所有设备控制中枢,强大核心提供丰富功能支持。 (2)联网通信设备整个酒店联网系统从拓扑上来说是个多级网络结构,采用以太网标准交换机设备,组网非常方便扩充灵活,支持客房数量从理论上来说几乎没有限制。三、系统软件部分-客房服务实时信息管理软件系统酒店客房计算机实时信息管理软件提供对酒店客房状态与信息进行集中管理的软件界面,它能通过以太网TCP/IP协议以Client/Server(客户/服务器)模式访问服务器数据库,将房间状态以各种直观的交互的方式动态显示出来,从而方便了监测和控制。服务器操作系统可适应多种平台(UNIX,LINUS,WINDOWS NT4.0,WINDOWS 2000 SERVER),客户机软件(前台、楼层、客房、工程、经理等部门计算机)可适用于简体中文WINDOWS 98、2000、XP等平台,图形界面、形象直观、上手容易、操作简单。四、客房控制系统七大独特优势1.产品两层结构:各个楼层客房控制器之间为一个子网络,楼层服务器之间为主干网络。2.真正全联网:布线全部为超五类线,真正的联网功能,所有弱电开关、网络型温控开关、智能取电开关、门锁、按键服务、智能感应服务均可联网并有独立平台软件可以从总台直接操控客房功能。3.布线成本低廉:本产品为全网络结构,布线中全为超五类线,单一楼层的房间之间采用手拉手布线方式,对于业主来说节约了布线的管线成本。4.接口完全:本产品的软件接口灵活在市面中成熟的软件均有接口服务。5.控制器功能强大:本产品具有BA领域成熟的控制功能又集成了芯片的服务和逻辑判断功能,对客人在客房内所需的功能做到了真正的人性化功能设置服务,全联网的功能可以使酒店的客房控制系统做到随心所欲的服务。6.节约能源的管理:对于酒店的运营电费一直是酒店业主和管理公司非常关注的内容,本产品提供了多路双控,对于节电的处理做到了客人在客房随需所置,智能逻辑判断的处理使服务和智能节电系统达到完善和有效的平衡。7.产品安装隐蔽:产品目前的设计已进入吊顶或开墙布设暗盒,客房内已看不出产品外形,让客人在客房内如同在家,只需按键和控制面板即可,又有享受高档产品功能的服

ABBFBP总线适配器在智能电机控制器中的应用

1 概述  在诸多的总线标准中,各种总线都称是标准的,但在市场竞争不能划地为界的行业或领域,各种总线都互相渗透。例如DeviceNet广泛应用于汽车、物料搬运和制造加工业,但在欧洲,Profibus标准也是这些领域的有力竞争者且占据了绝对的份额。此外,Profibus标准在一些特定行业的应用也非常广泛,像Profibus DP在汽车工厂中的应用就是如此。然而,有一个很有趣的现象是,德国的CANopen总线本身也用在汽车行业。但是,不管怎么看,整个市场基本上可以划分为过程工业和制造工业两类。

  随着工业企业为实现更快捷、高效的生产和运行而不断地投资,挂在这些不同总线上的智能化装置正在迅速增加。总线的应用的确能够给终端用户企业带来生命力和强大的业务处理能力,但同时也给智能化装置供应商带来一个难题:他们必须根据众多的总线分别设计出不同的总线产品,以满足各种总线的需要;但产品的数据接口都是硬件化的,一个产品设计成多种硬件在制造成本上是不可取的。此外,中的控制布线是一项很费时间的工作,而且在安装工程中不太容易成功。这种工作复杂度显然与今天设备操作更简便的趋势是背道而驰的。系统集成商期盼有一种能够即插即用(plug & produce)的解决方案,不用再辛苦地查阅供应商提供的厚厚的产品参数说明书。这其实就是一种对工业通信柔性化、简单化的需求。由此,设计生产一种可以简单快速连接任何总线系统的产品(FieldBusPlug-FBP)来简化整个现场总线,如图1所示。实际上FBP就是总线适配器。

图 1 现场总线适配器(FBP)2 FBP系统的功能  FBP系统可以通过任何一种协议的总线适配器,与通常的系统(s),用一种简单而有效的方式,把开关设备和其它类似的元件连接起来,如电动机保护和控制设备到传感器等。这些开关设备与所用的总线相互独立。通过选定的总线电缆(FBP电缆),就可以建立与各类总线适配器的连接。  ABB FBP总线适配器可支持Profibus-DP、CANopen、Modbus-RTU、DeviceNet和AS-i五种总线适配器,这五种总线适配器的外形和连接方式是相同的。为统一的使用和选型提供了方便,如图2所示,选用DeviceNet总线适配器进行通信。图 2 多子站设备和PLC系统连接图3 FBP系统的特点  今天的自动化应用不仅需要智能化的产品,还需要能够互相通信实现网络化功能,而总线无疑是当前很多所选择的通信手段。当走进任何一个制造加工厂、过程企业或者能源企业,你不难发现成百上千的执行器和传感器都通过一根总线与它们的控制器进行通信。3.1 简单、灵活的总线系统  一种设备适用所有总线类型,在产品线内的每一种设备和每一个功能模块,含有一个中性的总线适配器接口。用选定的总线适配器和电缆接头和预连接电缆,非常容易建立起可靠的,可塑性强的通讯和连接,如图3所示。  无须改变通讯接口便可按用户的需求改变通讯总线,这就是建立在ABB独有的FBP总线技术上的灵活选择。在同一个FBP总线适配器(中性总线接口)上只需改变不同种类总线(总线类型)的FBP总线适配器,便可改变不同的总线协议。例如Profibus或DeviceNet。而这种改变并不需用户作任何特殊的设置,只需要更换为相应的FBP总线适配器和在软件中作一些简单的配置,而对所连接电气设备的通讯协议改变均是自动识别。这为用户在标准现场总线间的变化带来了便捷性。ABB公司的AC500系列PLC也可通过FBP适配器作为现场总线的从站运行。图 3 3.2 简化整个现场总线  FBP总线适配器可以简单快速连接任何总线系统来简化整个现场总线。ABB公司如今已能够提供带有一个具有总线无关性的接口插件,这就意味着供应商今后不再需要根据不同目标总线市场重新设计产品。每种自动化设备都可以通过相应的总线插件连接到总线上,而一种总线协议对应有一种总线插件。例如,要将一台起动器连接到DeviceNet 总线上,就只需要将DeviceNet 总线插件与一般标准的电机起动器连接即可。  这种现场总线插件能够满足所有的电子数据传输需要,它将所连接的总线上的数据转换成标准自动化设备能够识别的中立数据格式或反之。  ABB公司的电机控制器和电机起动器都带有一个总线无关性的FBP接口。所有安装工程师只需要将已准备好的对应相应总线接口的FBP连接线缆直接挂到现场总线上面。  FBP现场总线插头可以完成一些特殊的开关和自动化设备与过程控制器的连接。插件的设计也非常简单,一端是具有通用性质的与总线种类无关的接口,另一端则是符合具体某一种总线标准的接口。紧凑型的接口里面带有智能化的电子转化装置,可以将中立设备数据转换为AS-i或者DeviceNet等总线能够理解的语言形式。4 FBP总线适配器应用于智能电机控制器(UMC)中的硬件配置  为了更好地说明ABB FBP现场总线适配器在智能电机控制器中的灵活应用,我们采用ABB公司的AC500系列可编程控制器及Profibus总线适配器进行说明。ABB FBP总线适配器在智能电机控制器中的应用一:图4 FBP总线适配器在智能电机中的应用  图4中,自动化控制管理单元(PLCs)采用ABB 公司AC500系列PM581作为可编程控制器CPU,在CPU上带有:LCD显示屏、一组操作按键、一个SD卡的扩展口和两个集成的串行通讯口,CPU底板集成以太网接口,并保留CS31通讯接口,具有与AC31系列PLC兼容性好等特点。  FBP现场总线适配器:PDP22-FBP.xxx;相关电缆及附件:PDA11-FBP.xxx及PDR11-FBP.150终端电阻器。PLC通讯主站通过FBP总线适配器与带中性接口的智能电机控制器UMC22、软起动器等现场设备进行简单而快速的连接,从而实现了从控制层到现场层的无缝连接。FBP总线适配器也广泛应用于设备分布比较分散的场合,某些站点之间相距较远,尤其一些现场站点,相距离超过100米,因此所有网络的传输速率都设为一致,以确保通讯可靠。除了分布式I/O,断路器和传感器等站点位于生产现场外,智能电机控制器、的总线网络系统分布在马达控制中心(IMCC)室,这就实现了对电动机的集中控制,统一管理。FBP总线适配器在智能电机控制器中的使用体会:(1) 现场总线可以节省大量费用  从安装阶段来看,只通过一根通讯缆,就实现了对整个网络上名站点供电及通讯,相对于点对点的控制方式,节省大量的电缆、桥架等,不但缩短了安装时间,而且降低了安装费用。  从控制上来看,利用网络通讯及“软”I/O方式,节约了I/O模块,尤其是模拟量模块。如对智能电机控制器UMC22或变频器等工作站,启动/停止,启动方式,加速/减速等命令;电压、电流、温度、运行时间等参数,都可从总线网络通讯实现。(2) 设备故障率大大降低,且诊断方便,排除迅速。  FBP系统由于仅用一条通讯电缆控制整个设备网络,使设备故障率大大降低。采用数据通讯方式来控制各站,不但极大减少了传统点对点方式的电缆数量,也使故障环节大大减少,系统稳定性进一步提高。  通过FBP系统使电动机的集中控制的形式十分有效,极大方便了设备故障的诊断。例如当某台智能电机控制器UMC22发生故障时,不但可以从中控室看到报警信息,还可以从UMC22的操作面板上获得报警信息,方便快捷。  工程实践表明:总线中80%的故障问题出现在总线电缆本身,而FBP系统提供预安装的带有金属接触的电缆,使因为电缆的问题导致的故障可能性最小化。(3) 系统监控更加方便、智能化。  FBP系统使操作人员更加方便地随时访问现场站工作状态及调整控制参数等。如电机电流、温度等参数,以确保电机正常工作。(4) 即插即用(P&P)的系统扩展。因FBP采用“手拉手”的连接方式,用户可根据需要在任何环节扩展插入所需的监控对象。

ABB FBP总线适配器在智能电机控制器中的应用二:

图 5 FBP及PDQ22在智能电机中的应用

  图5中,FBP系统中采用集成Profibus协议的PDQ22装置,Profibus和其它现场总线都采用标准RS485方式,每段限制32台的主/从站数量,如果需要连接更多的设备则需要加中继器。使用PDQ22可以每个连接4台设备到Profibus DP总线,但是在总线中作为一个节点,可节省总线节点数量。具有以下特点:

在一个总线节点处可使用多达4个FBP适配器;

可靠的系统理念:检测设备故障,指示总线和设备状态;

简单的系统集成:自由访问连接设备的参数、运行和诊断数据;集成维护管理。

5 ABB FBP总线适配器应用于智能电机控制器中的软件配置  在本系统中采用PS501编程软件,它是以ABB Codesys V2.3编程软件为开发环境,符合ICE61131-3的国际标准,可支持语句表(IL)、梯形图(LD)、功能块(FBD)、顺序功能图(SFC)、结构文本(ST)、连续功能图(CFC)六种编程语言。可完成AC500系统的全部设置,包括所有的现场总线和接口,而且还有全面的诊断功能、报警处理、集成可视化功能和开放的数据接口。

图6 FBP总线适配器在PS501软件中组态图

图7 UMC22监控界面(PS501可视化功能)

6 结束语  由于FBP的概念并没有再造出一种总线来,而是将现有的多种现场总线都利用起来,是一个开放的系统,所以FBP能够适合任何PLC系统。在将自动化设备连接到现场总线和供电总线的时候,所用的连接器都是已经准备好的,可插入的标准产品,因而也无需惊醒线缆的切割、隔离和准备工作。FBP概念的引入把电气设备和通讯功能有效地分开,实现了PLC系统与电气设备之间的无障碍通讯。电气工程师再也不需要为通讯网络的设计而烦恼,甚至可以不用考虑不同供应商所要求的不同的总线接口,而这些都缘于FBP即插即用的总线预制型插头和丰富的总线类型。

以太网控制芯片在智能仪表中的应用

随着节能环保意识越来越深入人心,智能电网的概念也成为全球热门的话题,世界各地对智能电网的兴趣也正在逐渐的增加,自2001年以来,美国一直建立智能电网基础设施,以取代旧的电力系统和加强能源的浪费管理,这个项目预计将于2030年完成,EPRI、EDF、日立、GE和一些主要的美国电力公司都参与了这项业务。自2006年,欧盟政府一直领先的项目“欧洲智能电网技术平台”,这一项目将于2020年完成,其中德国、意大利、英国和西班牙都积极支持这一项目,、西门子、Shell都在参与这项业务。智能电网技术的主要特点是电力网络和IT实时数据通信技术的融合,通过智能电网用户可以合理的利用电力资源,这样不但避免了能源的浪费,也能为用户节约用电成本。智能电网系统高效的智能仪表设备的选择智能仪表是智能电网基础设施的核心设备。通过网络,智能仪表把实时功耗远程传输到电力公司并接收价格的信息。新型的智能电表除了具备实时时钟、传感器、显示器等传统的组成部分,为了将数据传输到远程服务器,智能仪表必须具备通讯能力,按照传输媒介分为有线、无线两种方式。在有线通信模式下,主要有以太网、电力线、PSTN等都可以用作通讯接口。在无线通信模式下,主要有ZigBee、RF、wifi、红外等方式。通讯模式可以根据不同的通讯环境进行选择。所有的智能仪表在时钟、传感器和显示部分都是十分相似的,但通讯部分却因为有不同的传输媒介,具有不同的通讯方式。如果要让一块电表支持所有的通讯模式,那这样的电表设备的价格将会十分昂贵,并不适合广泛的应用。那么,哪种通讯方式可以成为最有效的解决方案呢?中最常见的接口是串口,所以仪表设备也可以使用串口来与其他模块进行通信。我们可以采用串口到以太网和串口到ZigBee等转换器,来连接现有的电子仪表设备,使其升级为智能仪表设备。北京博讯方案在智能仪表领域的应用一、串口转以太网通讯模式:串口转以太网通讯模式结构图W5100芯片——全硬件嵌入式以太网控制芯片特性: 1、支持硬件TCP/IP协议:TCP、UDP、ICMP、IGMP、IPv4. 2、ARP、PPPoE、Ethernet 3、支持4个独立的端口(sockets)同时连接 4、内嵌10BaseT/100BaseTX以太网物理层 5、内部16K字节存储器作TX/RX缓存 6、支持SPI接口、直接总线和间接总线接口 7、3.3V工作电压,I/O口可承受5V电压 8、小巧的LQFP80无铅封装EFM32芯片——超低功耗ARM Cortex-M3 微控制器特性: 1、32位ARM Cortex-M3 内核,最高主频是32MHz 2、90个GPIO,20mA驱动,16个外部中断 3、CPU休眠时,各外设可自主工作 4、最多6个UART,支持UART和SPI模式 5、12位ADC,1MHz,8通道 6、12位DAC,500KHz,2通道 7、电压范围:1.8-3.0VDC 8、工业温度:-40℃—85℃二、串口转ZigBee通讯模式:串口转ZigBee通讯模式结构框图JN5139模块——无线ZigBee模块JN5139-X01-M00/01/03特性:1、2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee兼容模式2、通讯距离(可视)>400m3、接收灵敏度-96.5dBm4、发射功率+2.5dBm5、TX电流<37mA6、RX电流<37mA7、MO0有板载天线8、M01有SMA连接器9、M03有uFI连接器JN5139-X01-M02/04特性:1、2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee兼容模式2、通讯距离(可视)>400m3、接收灵敏度-100dBm4、发射功率+19dBm5、TX电流<120mA6、RX电流<45mA7、M02有SAN连接器8、M04有uFI连接器

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