Sistema LonWorks - Área de Ingeniería de Sistemas y Automática
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Sistema LonWorks CONTENIDO RESUMIDO: 1. GENERALIDADES SOBRE DOMOTICA E INMÓTICA 2. PRINCIPALES SISTEMAS DOMÓ DOMÓTICOS/INMOTICOS 3. DESARROLLO DE PROYECTOS 4. ESTUDIO DE CASOS. PRINCIPALESSISTEMAS SISTEMASDOMOTICOS/INMÓTICOS DOMOTICOS/INMÓTICOS 1.1.PRINCIPALES Sistemasbasados basadosen enAutómatas Autómatasprogramables. programables.SIMATICA SIMATICA --Sistemas EstandarLonWorks LonWorks. SistemaTAC TAC --Estandar . Sistema EstándarKNX-EIB KNX-EIB --Estándar Sistemasbasados basadosen enondas ondasportadoras portadorassobre sobrered redeléctrica. eléctrica. --Sistemas Sistemasbasados basadosen enradiofrecuencia. radiofrecuencia. --Sistemas Sistemaspropietario. propietario. --Sistemas Criteriosde deselección. selección. --Criterios Tendencias --Tendencias Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 1 Sistema LonWorks Echelon desarrolló la Tecnología LonWorks (hardware y software) y la presenta hacia 1990. Software: Herramienta de Integración LonMaker Analizadores de Red. Hardware como: Chip Neuron Transceivers Módulos Routers Adaptadores LonTalk Módulos LonPoint - Nodos Más información: www.echelon.com Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 2 Sistema LonWorks Asociación LonMark Organización independiente para fabricantes, instaladores y usuarios, integrada por más de 200 miembros. Define especificaciones técnicas, perfiles funcionales, para poder alcanzar integraciones simples. LonMark es responsable de aprobar productos LONMARK Más información: www.lonmark.org Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 3 Sistema LonWorks Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 4 Sistema LonWorks ¿Qué es LonWorks? Una tecnología para la gestión técnica y el control de las instalaciones. Presenta un control distribuido y descentralizado, permitiendo distribuir la inteligencia entre sensores y actuadores. Fabricantes de sistemas de control pueden acortar el tiempo de desarrollo de producto, y los integradores la implantación. Aplicable fundamentalmente a instalaciones del sector terciario de pequeña o gran envergadura. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 5 Sistema LonWorks LON – Local Operation Network Presenta similitudes con las LAN, en cuanto a: Componentes Modos de comunicación. Método de acceso. Soporte físico. Topología. Modelo de referencia OSI. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 6 Sistema LonWorks LonWorks no es una arquitectura jerárquica En una arquitectura jerárquica aparecen distintos niveles, como nivel de información, nivel de proceso, etc., lo que suele llevar a instalar puertas de acceso. También suelen tener protocolos propietarios. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 7 Sistema LonWorks LonWorks no es una arquitectura de integración En este tipo de arquitectura, los distintos sistemas suelen tener distintos protocolos, por lo que se necesitaran puertas de acceso (gateways) que los traduzcan para comunicarse entre sí. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 8 Sistema LonWorks LonWorks. Arquitectura plana Sus módulos se comunican por bus, habitualmente par trenzado aunque existen otros medios de comunicación. Sistema abierto que permite aparatos de diferentes fabricantes. Poco cableado, flexible, fácilmente ampliable, protocolo estándar. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 9 Sistema LonWorks LonWorks. Algunos términos fundamentales (1) LonWorks La tecnología. Una familia de productos hardware y software. Soporta el desarrollo y utilización de redes de control. Corporación Echelon Propietaria de la tecnología LonWorks, y por tanto de la tecnología del Neuron Chip necesario para todo aparato LonWorks. LonTalk El protocolo (lenguaje). Diseñado para la utilización con redes de control. Un estándar abierto. LON (Local Operating Network) Red diseñada para obtener interoperabilidad mediante un protocolo abierto. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 10 Sistema LonWorks LonWorks. Algunos términos fundamentales (2) LonMaker Herramienta de instalación y el mantenimiento de la red, donde puede haber aparatos de distintos fabricantes. LonBuilder Developer’s Workbench Herramienta que suministra información de configuración de red. LonMark Organización independiente (más de 200 miembros) dedicada a facilitar la interoperabilidad de productos. Responsable de aprobar productos Lonmark. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 11 Sistema LonWorks Arquitectura de la red LON. Componentes Cada unidad de comunicación en la red es llamada nodo. El protocolo de comunicación para el nodo (la inteligencia) esta almacenado en un Neuron chip. Un nodo esta conectado al medio físico (cable) a través de un ”transceiver”. Cada nodo esta conectado a un canal que es el medio físico de comunicación. Un canal puede estar dividido en segmentos, un segmento es una porción de cable. Los encaminadores ó routers conectan canales entre si. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 12 Sistema LonWorks Arquitectura de la red LON. Ejemplo Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 13 Sistema LonWorks Arquitectura de la red LON. Elementos reales Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 14 Sistema LonWorks Medios de comunicación (1) Par trenzado Medio de comunicación más común. 78 kbps (Módulos TAC). Frecuencia extendida 1,25 Mbps (backbone). • Ethernet Ethernet TCP/IP es un protocolo de transporte para LonWorks • Línea de Conducción Eléctrica Arigo, 4,8 kbps. IBM, 4,8 kbps Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 15 Sistema LonWorks Medios de comunicación (2) Teléfono TAC Xenta 901, 9,6 kbps Echelon SLTA-10, 56 kbps CTI Network Combiner, 56 kbps • Radio UltraCom DataW, 4,8 kbps Milab, 4,8 kbps • Luz Raytheon, Fibra óptica, 1,25 Mbps Elpas, Infrarrojos, 78 kbps Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 16 Sistema LonWorks Medios de comunicación (3) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 17 Estandar LonWorks . Tabla Resumen Sistema LonWorks TIPO DE CANAL MEDIO Par trenzado, TP/FT-10 fibra óptica y link power. Nº MÁX DE APARATOS DISTANCIA MÁXIMA 78 Kbps FTT-10, FTT-10A, LPT-10 64 -128 500 m hasta 2200m con doble bus e impedancias de carga en los extremos. 1,25 Mbps TPT/XF1250 64 125 m Varía en función del entorno. Varía en función del entorno. Determinado por la red IP Determinado por la red IP VELOCIDAD TRANSCEIVERS TP/XF1250 Par trenz. (topología bus) PL-20 Línea de potencia 5,4 Kbps PLT-20, PLT-21, PLT-22 IP-10 LonWorks sobre IP (2) Determinado por la red IP Determina do por la red IP Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 18 Sistema LonWorks Componentes del sistema • El Neuron chip • Transceivers • Routers • Repetidores • Terminaciones • Adaptadores • Canales • Cables • Otros módulos Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 19 Sistema LonWorks El Neuron chip (1) Implementado en cada chip se encuentra: • Protocolo • Sistema operativo • Funciones E/S • Identificador único de 48 bits Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 20 Sistema LonWorks El Neuron chip (2) El protocolo y el sistema de operaciones son incluidos en la entrega para conservar el estándar de comunicación. Cada “Neuron” tiene una única dirección ID de 48 bit (Neuron ID) que se inserta en la fabricación. Fabricado por Toshiba, Cipress … Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 21 Sistema LonWorks El Neuron chip 3150 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 22 Sistema LonWorks El Neuron chip 3120 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 23 Sistema LonWorks Transceivers (1) FTT-10A Transceiver de Topología Libre Se conecta al canal TP/FT-10 Tipo más común de transceiver Todos los productos TAC usan este tipo de transceiver • TP/XF-1250 Transceiver de frecuencia ampliada Par trenzado Por lo general usado como backbone Se conecta al canal TP/XF-1250 • LPT-10 Transceiver de alimentación vía la red LonWorks Se conecta al canal TP/FT-10. LPT-10 y FTT-10 son compatibles Puede usarse LPT-10 y FTT-10A juntos sin problema Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 24 Sistema LonWorks Transceivers (2) • RF-10A Radio transceiver • FO-10 Transceiver Fibra Óptica • PL-XX Transceiver Línea de tensión PL-21 PL-30 • RS 485 Transceiver “línea de datos” • TP/XF-78 Antigua versión de FTT-10. No compatible con FTT-10 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 25 Sistema LonWorks Transceivers (3) Hay limitación en el nº de transceivers por segmento: Transceiver tipo FTT-10: Máximo 64 por segmento. Transceiver tipo LPT-10: Máximo 128 por segmento. Combinación de segmento de LPT-10 y FTT-10: Transceiver tipo TP/XF-1250: Máximo 64 por segmento. Regla 8/16 (8 transceivers / 16 m cable). Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 26 Sistema LonWorks Componentes de la red. Nodos (1) Son los controladores en la red. Contienen el chip Neuron y el transceiver entre otros componentes. Los nodos deben poder comunicarse protocolo común - EIA 709.1 LonTalk. utilizando un Los nodos deben estar chequeados y certificados por LONMARK para garantizar la interoperabilidad. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 27 Sistema LonWorks Componentes de la red. Nodos (2) Los nodos complejos deben ser configurables. Una herramienta o plug-in debería ser proporcionada. Los nodos deben utilizar perfiles de interfaz estándar basados en los estándares LonMark. Los nodos deben poder ser instalados con una herramienta de gestión de red abierta. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 28 Sistema LonWorks Componentes de la red. Routers El Router conecta dos canales. Contiene 2 transceivers y ocupa 2 nodos. Envía los mensajes LonTalk entre los canales. Reducen el tráfico de la red. Tiene en cuenta el destino del mensaje. Se configura con una herramienta de Gestión de Red de Lonworks. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 29 Sistema LonWorks Componentes de la red. Repetidores (1) Conecta 2 segmentos. Amplifica la señal en ambas direcciones. Envía mensajes sin tener en cuenta el destino. Es transparente. Debe tener el mismo medio de comunicación en ambos lados. No requiere configuración. Ocupa 2 nodos en la red. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 30 Sistema LonWorks Componentes de la red. Repetidores (2) Sólo puede haber un repetidor entre dos nodos que se comunican. El repetidor no puede estar nunca en un lazo. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 31 Sistema LonWorks Componentes de la red. Terminaciones (1) Evita ecos e interferencias en la red. Terminación Verde 52 M para redes normales en topología libre (en cualquier lugar de la red). Terminación Roja 105 K en topología bus, doble terminación (al principio y al final del bus - backbone). Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 32 Sistema LonWorks Componentes de la red. Terminaciones (2) Canales y topologías distintas son terminados de manera diferente. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 33 Sistema LonWorks Componentes de la red. Terminaciones (3) Cada segmento debe ser terminado acorde con el tipo de canal y topología a los que pertenece. • • • TP/FT-10 Topología Libre Terminación sencilla. Terminación conectada en cualquier lugar del segmento. TP/FT-10 Topología Bus Terminación doble. Unidades de terminación al final del segmento. TP/XF-1250 Doble terminación. Unidades de terminación al final del segmento. Unidad de terminación diferente que para TP/FT-10. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 34 Sistema LonWorks Componentes de la red. Adaptadores • PCC-10 Adaptador LonTalk para PC portátil (PCMCIA) • PCLTA-10 Adaptador LonTalk para PC, bus ISA • PCLTA-20 Adaptador LonTalk para PC, bus PCI Mejores propiedades Plug’n Play que PCLTA-10 Preferiblemente usar Windows NT 4.0 • SLTA-10 Adaptador LonTalk de serie para PC, COM-port • TAC Xenta 901 y TAC Xenta 511/911 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 35 Sistema LonWorks Componentes de la red. Canales (1) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 36 Sistema LonWorks Componentes de la red. Cables (2) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 37 Sistema LonWorks Componentes de la red. Cables (3) Entradas digitales 200 m sec. min. 0,25 mm2 E/S 0...10 VDC 200 m sec. min. 0,75 mm2 E/S con transf. x sep. 200 m sec. min. 0,25 mm2 Salidas de relé 200 m sec. min. 0,75 mm2 Sensor termistor 75ºC 75 m sec. min. 0,75 mm2 >150 m sec. min.1,5 mm2 Sensor termistor 150ºC 75 m sec. min. 1,5 mm2 Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 38 Sistema LonWorks Componentes de la red. Otros módulos Módulos de E/S analógicas y/o digitales. Actuadores. Válvulas, sondas, detectores. Paneles de operador. Estaciones de trabajo para programación, etc. Módulos de comunicación a través de Internet. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 39 Sistema LonWorks Topologías. Tipos Topología Bus: Una topología clara y definida. Distancias largas. Topología Libre: Diseño fácil de red. Distancias cortas. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 40 Sistema LonWorks Topologías. Ejemplos Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 41 Sistema LonWorks Topología bus Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 42 Sistema LonWorks Topología libre Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 43 Sistema LonWorks Ejemplo Red instalada con topología bus Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 44 Sistema LonWorks Ejemplo Red instalada con topología libre En topología libre solo es necesaria Una terminación por canal Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 45 Sistema LonWorks Propiedades lógicas. Protocolo LonTalk OSI = Open System Interconnection, es un modelo de referencia Abierto para la Interconexión de Sistemas. ISO = International Standars Organization, es la organización formada por varios fabricantes que creó OSI. Hoy en día, los protocolos de comunicaciones se diseñan en concordancia con la norma ISO. • LonTalk es el protocolo de comunicación de LonWorks. • LonTalk incluye 7 capas en el modelo de referencia OSI. Cada capa tiene una interface definida y es independiente de otras capas. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 46 Sistema LonWorks Direcciones LonWorks Los mensajes enviados en la red LonWorks pueden ser enviados usando diferentes métodos de direccionamiento: • Dirección Lógica – Dominio / Subred / Nodo El método normal de direccionamiento. Usado a través de una Herramienta de gestión de red. • Dirección Lógica – Grupo Usada cuando se envía un mensaje a múltiples módulos. • Dirección Física – Neuron ID Una dirección de 48 bits, única y fija para cada nodo. Sólo es usada para la configuración de la red. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 47 Sistema LonWorks Dirección Física (1) Pin de Servicio • En el proceso de asignación de las direcciones, cada nodo se empareja con una dirección lógica de red, y se ejecuta en la instalación, utilizando el identificador ID. • Cada Neuron tiene una única dirección (Neuron ID) que contiene valores de 48 bits. • El Neuron ID se inserta en la fabricación del chip y no puede cambiarse. • La dirección del Neuron ID se usa en la configuración de la red, o sea para: - Comisionar (asignar cometidos a los módulos) - Crear “bindings” (enlaces entre las variables de los módulos) - Trabajar “on line”. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 48 Sistema LonWorks Dirección Física (2) Tres métodos para asociar el identificador con una dirección de red: • Pin de servicio. Cada Neuron tiene un pin conocido como pin de servicio. Cuando este pin es conectado a tierra, envía un mensaje que contiene su identificador Neuron ID. • Encuentra y parpadea. Con este método, la herramienta de instalación de red busca por la red nodos no configurados. Si se encuentra más de un nodo no instalado, la herramienta de instalación puede usar los mensajes con parpadeos diferentes. Se puede entonces asociar los nodos con una aplicación física respondiendo a un particular parpadeo como el que está siendo actualmente instalado. • Entrada manual. Cuando el nodo es instalado, el código de barras podría ser retirado y situado sobre un juego de planos para definir su localización. La entrada manual de datos podría ser realizada con un lector de códigos de barras sobre el plano y después sobre el código del Neuron. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 49 Sistema LonWorks Dirección Lógica (1) La dirección lógica se descarga cuando se comisiona el dispositivo, y consta de tres partes: Dominio Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 50 Sistema LonWorks Dirección Lógica (2) Router: Envia mensajes selectivamente entre dos canales de igual o distinto medio físico. Repeater: Transmite todos los mensajes entre dos canales con idéntico medio físico. Gateway: Conecta un canal de un dominio con otro canal en el segundo dominio. Bridge: Transmite todos los paquetes entre dos canales del mismo o diferente medio físico. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 51 Sistema LonWorks Propiedades del Dominio • Todos los nodos deben ser miembros del mismo dominio, de otro modo no podrían conectarse entre ellos. • Un nodo debe ser miembro al menos de un dominio; un nodo puede ser miembro de dos dominios (por tanto tendrá dos direcciones lógicas). • Un dominio está definido por la longitud del dominio que es el número de bytes que son designados por Dominio ID. • La información del dominio es almacenada en la Tabla de Dominio en el Neuron. • En la práctica no hay limitación del número de dominios. • Se puede alcanzar 255 subredes por dominio, 127 nodos por subred y por tanto 32385 nodos por dominio. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 52 Sistema LonWorks Propiedades del Grupo • Un grupo es creado cuando se unen más de dos nodos. • Cada nodo puede pertenecer a un máximo de 15 grupos (límite de la tabla de direcciones) • Podemos identificar los nodos, usando Direcciones de Grupos. • Un dominio puede contener 256 grupos. • En algunos casos hay restricciones del tamaño del grupo, dependiendo del tipo de servicio de mensaje. • La decisión del direccionamiento por grupo o subred/nodo la realiza automáticamente la Herramienta de Gestión de Red Propiedades del Grupo. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 53 Sistema LonWorks Configuración de Routers (1) • La tarea de configuración de la red, supone configurar componentes de la infraestructura de la red tales como los encaminadores (routers). • Una red LonWorks puede ser construida usando múltiples canales y medios conectados por medio de los routers. • Cada router aísla físicamente los canales que conecta, protegiendo cada lado de los defectos en el otro. • Los routers también pueden extender sistemas para cubrir una mayor distancia, o contener más módulos de los que un canal puede soportar físicamente. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 54 Sistema LonWorks Configuración de Routers (2) Podemos dividir los encaminadores en dos grupos: a) Inteligentes: • Routers Configurados – Router inteligente, filtra mensajes (subred y grupo) – Las tablas de Routers se descargan con la herramienta de Gestión de Redes. • Learning Router – Router inteligente (qué aprende), filtra mensajes (solo subred) – El Router construye sus propias tablas de ruta. b) Spanning: • Puente – Solo envía paquetes hacia delante en el mismo dominio que el router. • Repetidor – Envía todos los paquetes validos independientemente de la dirección. En una instalación de red se recomienda tener un router inteligente. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 55 Sistema LonWorks Configuración de Routers (3) La información en el router fluye según muestra la figura. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 56 Sistema LonWorks Mensajes (1) Los mensajes que utiliza el lenguaje LonTalk reciben el nombre de: • Unicast service, cuando el mensaje se envía desde un nodo a otro. • Multicast service, el mensaje se envía a varios nodos. Si se necesita acuse, se podrá enviar como máximo, a 63 nodos. • Broadcast. El mensaje se envía a todos los nodos del dominio o subred. El paquete de un mensaje, puede tener de 10 a 255 bytes. Presenta la siguiente estructura: Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 57 Sistema LonWorks Mensajes. Configuración del datagrama (2) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 58 Sistema LonWorks Mensajes (3) Un mensaje puede ser enviado: • Sin acuse (no reconocido) (Unacknowledged). Se envía el mensaje una vez, y no se verifica la entrega. • Sin acuse / repetido (no reconocido/repetido). El mensaje se envía varias veces. La repetición se puede determinar. No se verifica la entrega. • Con acuse (Acknowledged). Se envía verificación de recepción. Si no se acusa el mensaje se vuelve a enviar. • Con petición de respuesta (Request/Response). Consulta. Pregunta y respuesta. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 59 Sistema LonWorks Mensajes (4) Los mensajes en LonWorks pueden ser: • Mensajes Implícitos. Utilizan las variables de red SNVT (Standard Network Variable Types), que son las variables típicas de una red LON, son las más comunes, y permiten el proceso de enlazar variables entre módulos de distintos fabricantes (“binding”), permitiendo y cumpliéndose que se garanticen los mensajes entre nodos de diferentes fabricantes. • Mensajes Explícitos. En general son utilizados cuando en la red se comunican nodos de un mismo fabricante. No hay restricciones de como se estructura un mensaje. Usado para comunicaciones entre componentes del mismo fabricante. No es necesario realizar “bindings”. No utiliza la Tabla de Dirección. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 60 Sistema LonWorks Variables (1) La configuración es el proceso de sintonizar un nodo para una red específica. Para los datos de configuración de la aplicación, los nodos pueden usar: • Las variables de configuración de red (SNVTs). “esnivits” - La conexión de las variables de Red se llama “binding” y se almacena en la EEPROM del Neuron. - La información del “binding” se almacena en la Tabla de Dirección, y se modifica con una herramienta de Gestión de Redes. • Los parámetros de configuración estándar (SCPTs). - Son almacenados en un fichero del nodo, manejados por la herramienta de instalación, utilizando el protocolo de transferencia de archivos LonTalk. - Definen el comportamiento de un dispositivo: Un set point, por ejemplo. - Contiene los datos de configuración del dispositivo, el objeto de LonMark y las variables de red Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 61 Sistema LonWorks Variables (2) • Hay SNVT para muchos propósitos, por ejemplo en medida de temperatura, consumo energía, corriente, velocidad, etc. Todos estos son tipos de variables. • Solo las SNVTs del mismo tipo se pueden conectar. • Una SNVT se define por la unidad, rango y resolución. Ejemplo: SNVT_Amp, la unidad es el Amperio, su rango va de –3276,8 a 3276,7; y su precisión de 0,1 (estos valores no se definen, lo hace la Herramienta). • Todas las SNVTs se encuentran en la lista SNVT Master List, que se puede ver en la www.lonmark.org. Nuevas SNVTs se añaden continuamente • La terminología para salidas: nvo (network variable output); para entradas nvi, (network variable input), y a continuación se añaden palabras referentes a la naturaleza de la variable, por ejemplo: nvo_roomtemp. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 62 Sistema LonWorks Variables. Ejemplos de SNVTs (3) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 63 Sistema LonWorks Variables (4) Ejemplo: Disponemos de un detector de movimiento, que cuando detecte una persona enviará una señal a un módulo de E/S. Detector y módulo disponen de una variable SNVT con el mismo tipo, por ejemplo, un tipo que indique ocupación de un lugar (ocupancy), la variable será SNTV_Occupancy. En el detector la variable será de salida y en el módulo será variable de entrada. Estas variables estarán en el fichero .XIF de cada equipo. SNVT_Occupancy nvoValue SNVT_Occupancy nviValue Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 64 Sistema LonWorks Variables (5) Puede haber múltiples entradas/salidas de un tipo de SNVT, pero ellas deben tener nombres de SNVT únicos. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 65 Sistema LonWorks Variables (6) Las SNVT pueden ser: • SNVTs simples, envían un valor. • SNVTs estructuradas, envían múltiples valores en la misma SNVT. • SNVTs enumeradas, cuando el valor tiene una interpretación que define un estado. Las SNVTs estructuradas, tienen las siguientes características: • En un mensaje LonWorks se envían múltiples datos. • Se puede hacer solo un binding. • Aparecen definidas en la Master List SNVT. Las SNVT enumeradas, se caracterizan por: • El valor tiene una interpretación, por ejemplo, define el estado. • Definidas en la SNVT Master List • Se puede utilizar en las SNVT simples y estructuradas Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 66 Sistema LonWorks Variables (7) Ejemplo de SNVT estructurada : • SNVT_Switch es una SNVT estructurada con dos estados – Estado Todo-Nada (ON / OFF, 1 / 0) – Valor regulable (0-100%, resolución 0.5). Ejemplo de SNVT enumeradas: • SNVT_Occupancy 0 OC_OCCUPIED Área ocupada 1 OC_UNOCCUPIED Área desocupada 2 OC_BYPASS Área temporalmente ocupada para el periodo de bypass 3 OC_STANDBY Área temporalmente desocupada 0xFF OC_NUL Valor no disponible. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 67 Sistema LonWorks Ejemplo de objeto con SNVTs (8) Variable ON / OFF Switch Objeto Tipo 3200 Variables de red obligatorias Entrada de Variables de red nv2 nviSwitchFb SNVT_switch Variables de red opcionales nv1 nvoSwitch SNVT_switch Estructura general Salida Variables de red nv3 Configuración Propiedades Obligatoria Opcional nvoSetting SNVT_setting Variable regulable de 0 a 100% Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 68 Sistema LonWorks Ejemplo de “binding” con SNVTs (9) Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 69 Sistema LonWorks Fichero XIF (1) El fichero XIF (External Interface File) Contiene la información del equipo, y lo describe, pues facilita: • La información del hardware, (tipo de Neuron chip), parámetros del transceiver, configuración del buffer. • La información del software, como el programa ID, las variables de red (SNVT) que dispone y el número de ellas, documentación del equipo. • Las variables de red que se utilizan en la aplicación, se obtienen del XIF, por tanto este debe coincidir con la aplicación, o sea, el XIF contiene la aplicación. Luego el XIF no se modificará si no se modifica la aplicación. • El fabricante proporciona los ficheros XIF de sus equipos. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 70 Sistema LonWorks Variables. Fichero XIF (2) • Equipos de un mismo fabricante se pueden comunicar mediante SNVTs, que pueden asociarse (lincarse) con una herramienta propia. El sistema TAC, utiliza para lincarlas el programa TAC Vista. • Para asociar SNVTs en equipos de distintos fabricantes, es imprescindible utilizar la herramienta LonMaker. • El archivo XIF contiene los Parámetros de Configuración Estandar, SCPT (Standard Configuration Parameter Type), que definen el comportamiento del equipo, contienen los datos de configuración del equipo, y de los objetos LonMark, que son las variables de red. • El archivo XIF contiene la documentación y los valores por defecto. Ejemplos de SCPT, son: SCPT_location, indica ubicación. SCPTinFBDly, entrada que indica el valor del retardo de la realimentación. SCPTenergyCntInit, indica la inicialización de un contador de energía. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 71 Sistema LonWorks Herramientas de Gestion de Redes LonWorks (1) La apariencia de la herramienta de instalación depende de la aplicación, sin embargo, su arquitectura es la misma. Utilizada para: • La instalación y mantenimiento, y también como un nodo de aplicación en la red para el control y monitorización del sistema, y contiene los siguientes componentes: - Una interfaz física. Se encarga de facilitar la conexión entre la herramienta de instalación y la red LonWorks. - Una base de datos de red. O sea información de red, reglas para asignar direcciones, comisionar, lincado de variables… • Funciones de instalación de red, mantenimiento, monitorización control y realiza el rastreo de fallos, disponiendo de la información de la red. • Funciones industriales específicas, adaptando la herramienta a una aplicación concreta. Y una interfaz de usuario (opcional). Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 72 Sistema LonWorks Herramientas de Gestion de Redes LonWorks (2) LonMaker Integration Tool de Echelon es una herramienta de Gestión de Redes, basada en LonWork Network Services (LNS). Es posible integrar múltiples fabricantes. Toda la información de la red LonWorks se almacena en la Base de Datos de LNS. Las características más destacadas de la Herramienta de Integración LonMaker LM3: 1ª Créditos LonMaker • Comisionar un equipo (ponerlo ON LINE) cuesta un crédito. Al borrar un equipo existente nos devuelve el credito. • Los créditos no se utilizan con los Routers, ó para reemplazar equipos, volver a comisionarlos, ó trabajar en modo Ingeniería. • Pedido por correo electrónico o teléfono. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 73 Sistema LonWorks Herramientas de Gestion de Redes LonWorks (3) 2ª Network Configuration Variables (nci) Las Variables de configuración de red se presentan en bloques virtuales y se conectan como "SNVTs” Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 74 Sistema LonWorks Herramientas de Gestion de Redes LonWorks (4) 3ª Plantillas de dibujos Permite construir esquemas gráficos a base de esquemas individualizados que representan mecanismos o sistemas como sensores, conductos de aire de distintos tipos, módulos de pared, fases de tratamiento del aire (calentamiento, enfriamiento, etc.), tomando sus gráficos y pegándolos. Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 75 Sistema LonWorks Ejemplo de arquitectura con LonMaker Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 76 Sistema LonWorks Soluciones comerciales con LonWorks Sistema TAC Dialoc BJC Dialogo Domolon, Hotelon (ISDE) K-LON Elva EBV (Toshiba) Philips Automatización Integral de Edificios (AIdeE) – E.P.S. Ingeniería de Gijón 77
