基于LonWorks技术的给水系统与集成应用

姚创成

【摘要】随着社会的不断进步，对于人口密集的大城市来说，水资源的利用尤其重要，为了方便集中管理，提高工作效率，节约能源开支，达到优化城市用水的目的，采用基于LonWorks技术的给水系统与集成应用。给水系统是楼宇控制系统的子系统之一，是城市建设必不可少的重要组成部分。集成应用采用当今主流的力控软件，通过力控与LonWorks的数据交换，实现实时通讯，达到控制与管理给水系统的目的。

【关键词】LonWorks;给水系统;力控;集成;楼宇控制系统

1、 LonWorks技术概述

LonWorks技术是一种集先进性、开放性、可靠性、抗干扰、易扩展、便维护为一体的完整现场总线技术。LonWorks技术核心为神经元（neuron）芯片、LonMaker软件和LonTalk通讯协议。LonWorks技术与直接数字控制器（DDC）配合，可用于楼宇自控系统，达到集中管理，分散控制的目的。

2、设计方案

2.1给水系统设计

水箱设有高、低液位传感器，可在中控室监测水箱的液位情况，达到低液位时启动补水泵，达到高液位后停止水泵。水泵自带检测开关，可在中控室监测水泵的运行、停止、故障情况，当主水泵出现故障时，自动停动主水泵并切换启动备用泵，实现1用2备的控制目的。水泵设有配电箱来选择手动或自动控制，在自动模式下，给水系统按程序来操作设备;在手动模式下，只能人工干预。

2.2 控制要求

手动状态：按下1#水泵运行，1#水泵启动，指示灯亮;按下故障，1#水泵切换到2#水泵，相应指示灯亮;按下1#水泵停止，1#水泵停止，指示灯灭;按下2#水泵运行，2#水泵启动，指示灯亮;按下2#水泵停止，2#水泵停止，指示灯灭。

自动状态：调节水箱压力，低于设定值，水泵启动，指示灯亮;调节水箱压力，高于设定值，水泵停止，指示灯灭。

力控窗口中，通过监控指示灯，可直观反应现场开关状态;能够强制控制现场水泵启/停;通过监控仪表，可直观反应现场水箱压力。

2.3 线路接线

根据给水系统的控制要求，所有器件有：1个中国海湾公司的HW-BA5201DDC控制模块、5个自复位按钮、1个手/自动转换开关、1个电位器、2个模拟控制灯。5个自复位按钮和1个手/自动转换开关连接DDC数字输入DI，分别代表手动、1#水泵运行、故障、1#水泵停止、2#水泵运行、2#水泵停止、自动状态;1个电位器连接DDC模拟输入AI，代表水箱压力;2個模拟控制灯连接DDC数字输出DO，分别代表1#水泵、2#水泵。

3、程序设计

3.1 LonMaker程序建立

打开LonMaker软件，创建编程。建立通讯设备以及各个功能模块。建立的功能模块中包含7个数字输入DI、1个模拟输入AI、2个数字输出DO、AF功能模块以及SM大状态机，最后再对各个功能模块进行配置。自动状态下，通过AF功能模块实现水箱压力与设定值作比较输出一个恒定值，再配合SM大状态机实现逻辑变化，达到自动控制水泵的功能。手动状态下，通过SM大状态机的逻辑实现开关与水泵的集成控制功能。

3.2力控程序的建立

配置完毕后，实现给水系统的控制要求。接下来进行实时监控画面的实现。首先打开力控软件，新建工程“给水系统”，然后对IO设备组态进行配置连接，建立数据库组态。新建窗口，在窗口添加相应的开关、指示灯以及仪表，给每个图标选择相应的变量及命名，配置完毕后，保存完成窗口配置。选择“进入运行”，打开实时监控画面。

结语：

经过测试，基于LonWorks技术的给水系统与集成应用，能够实现中控室与现场设备正常通讯，达到城市用水智能化管理的目的。其中LonMaker程序设计合理，图形直观、逻辑清晰;力控画面能够直观显示系统的动态数据和图表变化，是本次设计的一大亮点。总之，城市用水实现智能化管理是大势所趋，正是在这种背景下，采用LonWorks技术与力控集成结合设计，从而实现一体化。

参考文献：

[1]赵越，王丽.建筑给排水技术现状及发展趋向[J].工程技术研究，2017年.

[2]马占敖.基于LonWorks技术的智能建筑楼宇自动化系统的研究[J].制造业自动化，2010年.

[3]魏德华，王丽荣，董军刚，等.力控组态软件在小型水电站自动监控系统中的应用[J].仪器仪表用户，2008年.