基于DeviceNet的小區(qū)監(jiān)控解決方案

表1從單元節(jié)點號和字地址的對應關系

表2主單元的軟件開關字、狀態(tài)區(qū)和單元號的對應關系

四.DeviceNet在電梯控制上的應用

　　采用DeviceNet控制電梯的優(yōu)點很多。首先，網(wǎng)絡接線簡單，僅五根線，包括兩根電源線，兩根信號線和一根屏蔽線。而且電源分接頭可加在網(wǎng)絡的任何一點，可以實現(xiàn)多電源的冗余供電。網(wǎng)絡可有T型、菊花鏈型等多種拓撲結(jié)構，網(wǎng)絡上的設備可以直接由總線供電，并通過同一根電纜進行相互通信。主干電纜的最大距離為500米，分支電纜的最大長度為6米，可以實現(xiàn)相距較遠的設備互連。它可以將工業(yè)設備（比如：限位開關、變頻驅(qū)動器、操作員接口等）連接到網(wǎng)絡，節(jié)省大量的設備連線，減少敷線的開銷，比傳統(tǒng)的I/O布線經(jīng)濟，可大大降低硬接線成本。DeviceNet使設備之間以一根電纜互相連接和通訊，其直接互連性簡化了設備間的通訊，并提供了非常重要的設備級診斷功能，可以通過主單元的指示燈和數(shù)碼管對常見的設備故障給出提示，線路的故障和通信電源的故障，也可以由主單元自動的進行檢測，并且會給出提示或報警，從而可以判斷故障，進行及時處理。通過傳統(tǒng)的I/O硬接線是難以實現(xiàn)這種功能的。在電梯運行的井道內(nèi)，可以把各層的轎廂選層信號，廳外召喚信號、停層位置信號、消防按鈕等信號，通過DeviceNet從單元的I/O口連接到PLC的主單元，這樣，可以節(jié)省多條從樓層到PLC機房的硬接線;PLC和小區(qū)監(jiān)控中心的通信，只需通過一根通訊電纜，采用總線方式來實現(xiàn)。接線的減少，大大降低的安裝施工的難度和成本。

　　其次，它提供了多個復雜設備間的互連性及不同供貨商的同類部件間的可互換性：來自不同的廠家設備，只要按照DeviceNet的標準，即可進行互換，使用戶不必局限于同一個供貨商的產(chǎn)品，給用戶帶來了更多的靈活性，同時減少了配線和安裝自動化設備的成本和時間。一般系統(tǒng)用到的I/O單元有限，所以采用DeviceNet單元，有很大的擴展空間，新增加的單元只需和網(wǎng)絡電纜連接，通過系統(tǒng)的重新上電即可加入網(wǎng)絡，對程序稍做擴展就可實現(xiàn)控制。同時，DeviceNet支持設備的熱插拔，可在線修改網(wǎng)絡配置，DeviceNet作為開放的設備網(wǎng)絡標準，將全面地提高效率，用戶只需做一些選擇設置即可實現(xiàn)控制。通信時它傳輸0～8個字節(jié)的短幀信息，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_性能。

　　在小區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)中，電梯的監(jiān)控部分信號量雖然很多，但是，由于電梯的各個控制信號有一定的規(guī)律性，不同樓層的信號之間有時間差，采用DeviceNet能夠滿足實時性要求。在必要時，可以根據(jù)電梯運行的要求，選擇具有較高速度的PLC和DeviceNet單元，以滿足控制需要。當然，采用DeviceNet也存在不足。DeviceNet不是把檢測信號直接送到PLC的I/O口，而是轉(zhuǎn)換為串行總線信號來傳輸。這樣就可能出現(xiàn)關鍵信號的丟失，由于電梯控制安全可靠性要求高，需要系統(tǒng)對各個信號實時反應，特別是系統(tǒng)的監(jiān)測信號（即反饋信號）有更為嚴格的要求。PLC有一定的掃描循環(huán)周期，例如，對梯速為2m/s的電梯來說，如果循環(huán)周期為250ms，這樣將有0.5m距離可能是失控的，即某層廳外召喚信號若要令電梯順向停車，則這個召喚信號必須在預置減速距離前0.5m處發(fā)出并自保持。否則，會造成運行不可靠。

　　另外，限位信號，在電梯的運行中是至關重要的，如果丟失，導致電梯沖頂或撞地，這可能造成極具破壞性的嚴重后果。對這類關鍵信號，需要設置兩個檢測點，以產(chǎn)生冗余信號，確保檢測信號的產(chǎn)生。在程序?qū)崿F(xiàn)時，可利用“或”指令OR對兩個檢測點的檢測信號進行或處理，只要一個有效，即可產(chǎn)生控制信號。對于模擬量可以做類似的處理，從而提高電梯運行的安全可靠性。對于更復雜的情況，在程序中還要做具體的考慮。

五.結(jié)論

　　在現(xiàn)場總線這個領域，OMRON和Rockwell等二百多家廠商支持的DeviceNet，已于2002年10月8日被國家標準化管理委員會批準為首個國家標準。雖然DeviceNet在小區(qū)監(jiān)控方面的應用尚不成熟，但是這是一個有益的嘗試。

　　通信技術的成本近幾年已經(jīng)明顯降低，將簡單設備直接連接到網(wǎng)絡上的成本變得更經(jīng)濟。DeviceNet在允許多個復雜設備互連的同時，具有同類設備的兼容性。除了讀取設備的開關狀態(tài)外，DeviceNet還可以讀取或者輸出模擬信息，它的廣泛應用可以大大降低系統(tǒng)的復雜性和成本。隨著DeviceNet技術的日益成熟和推廣，有可能完全采用DeviceNet來實現(xiàn)小區(qū)監(jiān)控（即上述方案2）。鑒于DeviceNet的特點，它的應用會更加普遍，將具有廣闊的應用前景。