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    淺談LON網絡變量復用

    (海思市場部推薦閱讀,僅供參考)

    一、概述

        LON控制網絡卓越的可靠性、穩定性及互操作性使其在電梯群控系統建設中被越來越多地應用。電梯各控制模塊之間信息的傳遞采用的是網絡變量相互通訊。 如能應用網絡變量復用技術,使一個網絡變量有多重身份,起到多重作用減少了網絡變量的數目,降低了網絡擁塞,從而將提高電梯群控系統的整體性能及響應速度。 

        LonWorks技術是由美國Echelon公司研制的一種控制網絡技術。神經元芯片是Lonworks技術的核心器件,集通信、控制、調度和IO支持為一體的高級VLSI器件。Neuron C是一種專門為Neuron芯片設計的程序設計語言。它是一個開放LonWorks應用的工具。Neuron C中設計了一個新的對象類——網絡變量。 

    二、LON網絡變量的引入 

    網絡變量是現場總線引的一個概念,網絡變量是指在全網范圍內使用的變量,隨著同一個網絡變量被不同節點使用,網絡變量的值也就從一個節點傳到另一個節點因此引網絡變量其實就引入一種通信方法。網絡變量是一個節點中的一個對象,它可以與一個或多個其它節點的網絡變量相連接。一個節點的網絡變量從網絡的觀點定義了它的輸人和輸出。同時允許在分布式應用中共享數據。無論何時,如果一個程序更新了它的輸出網絡變量的值,則該值通過網絡傳給所有的與該輸出變量相連接的其它節點的輸入網絡變量。網絡變量大大地簡化了開發和安裝分布式系統的過程,因為節點可被獨立地定義,可以容易地重新連接到LonWorks應用系統中。  

    三、LON網絡變量的復用設計 

    1電梯群控系統中控制模塊 

    電梯群控系統的控制模塊群由眾多的控制模塊組成。采用分布式的設計思想。主控模塊由一個智能模塊組成。主控模塊作用是根據電梯群控算法派梯。它接受來自各部電梯控制模塊的外呼信號,根據特的電梯群控算法選派某個電梯到達指定的樓層。  

    電梯群控系統中包括部電梯,每部電梯的分控模塊都包括4個智能模塊,主要功能是控制電機的升降,外呼信號和樓層的顯示,內呼信號和樓層的顯示以及樓層的停靠。各控制模塊的LON接口雙絞線互相連接。通過設置網絡變量使數據信號在各模塊之問傳遞,達到主控模塊調度分控模塊,分控模塊響應調度控制電梯群運行的目的。  

    2外部接口角度分類控制模塊群 

    模塊從設計外部接口的角度出發可以分為3類模塊。派梯模塊、運行控制模塊和信號采集模塊。由7個組合后的模塊組成。 

    1個派梯模塊負責接收外呼信號和當前樓層和方向信息,再根據特定的算法派梯。 

    3個運行控制模塊功能包括指示當前樓層和方向;根據派梯結果網絡變量的值選派一部電梯響應外呼梯信號,使電梯上行,或下行,或停靠;也用作臨時登記外呼梯信號,若派某電梯,臨時登記的外呼信號加入正式外呼隊列中;當有內呼信號時,加入內呼隊列中;當到達某外呼樓層時,發出使某部電梯外呼指示燈撤銷信號;當到達某內呼樓層時,發出內呼指示燈撤銷信號。  

    3個信號采集模塊負責發出外呼請求信號,送到派梯模塊計算派梯,傳到運行控制模塊用于臨時登記,還有用于點亮電梯外呼指示燈;用于發出內呼請求信號;接收其他兩部電梯傳來的使外呼指示燈亮信號;接收運行控制模塊發出外呼指示燈撤銷信號;接收運行控制模塊發來的內呼指示燈撤銷信號。  

    3電梯群控系統調度信號的過程 

    當某人按下外梯按鈕時,發出外呼請求信號,派梯模塊根據外請求和當前樓層和方向信息和特定的算法派梯,發出派梯信號。運行控制模塊根據外呼信號作臨時登記,若派某部電梯再把外呼梯信號加人正式外呼隊列中去。同時根據外呼信號點亮自身和其它兩部電梯對應樓層呼梯指示燈。當到達某樓層時使自身和其它兩部電梯對應的指示燈滅。若某部電梯內部有呼梯信號時,點亮自身內部呼叫指示燈,到達某樓層時撤銷自身內呼指示燈。 

    4模塊群網絡連接圖 

    模塊群網絡連接圖中包括派梯模塊,運行控制模塊和信號采集模塊。外部接口定義的網絡變量主要是輸入和輸出網絡變量。如圖1所示。 

    1派梯模塊中的網絡變量定義 

    Nvi— Floor~:表示三部電梯外呼召喚請求信號是輸人網絡變量,其中i123,代表三部電梯; 

    Nvi_ FloorLedi:表示當前樓層和方向信號是輸入網絡變量,其中i123,代表三部電梯; 

    Nvo_ rec;:表示派梯結果值信號是輸出網絡變量,其中i123代表三部電梯。 

    2運行控制模塊中的網絡變量定義 

    Nvi— Floori~l'tl3z召喚請求臨時登記信號是輸人網絡變量,其中i123代表三部電梯; 

    Nvi_rec1Nvi_ rec2Nvi rec3:表示三部電梯派梯結果信號是輸入網絡變量; 

    Nvi— inFloorlNvi_ inFloor2Nvi_ inFloor3:表示內呼召喚請求信號是輸人網絡變量; 

    Nvo— FloorLedlNvo— FloorLed2Nvo— FloorLed3:表示當前樓層和方向信號是輸出網絡變量; 

    Nvo_ inFloorLedlNvo_ inFloorLed2Nvo_ inFloorLed3:表示三部電梯內呼燈撤銷信號是輸出網絡變量; 

    Nvo_ FLedlNvo_ FLed2Nvo_ FLed3:表示三部電梯外呼燈撤銷信號是輸出網絡變量。 

    3信號采集模塊中的網絡變量定義 

    Nvi_ FloorlNvi_ Floot2Nvi_ Floor3:表示三部電梯傳來的使燈亮信號是輸人網絡變量; 

    Nvi_ FLedi:表示三部電梯傳來的外呼燈撤銷信號是輸人網絡變量; 

    NviinFloorLed1NviinFloorLed2Nvi— inFloorLed3:表示三部電梯內呼燈撤銷信號是輸入網絡變量; 

    Nvo_ FloorlNvo_ Floor2Nvo_ Floor3,表示多重含義。 

    傳到派梯模塊表示三部電梯外n乎召喚請求信號是輸出網絡變量; 

    傳到運行控制模塊表示外n乎召喚請求臨時登記信號是輸出網絡變量; 

    傳到本信息采集模塊和其它兩個信息采集模塊表示使外呼召喚請求指示燈亮信號是輸出網絡變量; 

    Nvo— inFloorlNvo— inFloor2Nvo

    _ inFloor3:表示內呼召喚請求信號是輸出網絡變量。  

    4網絡變量復用技術 

    網絡變量的設計采用網絡變量復用技術,也就是一個網絡變量代表多個用途,具有多重含義。 

    例如NviFloorl在派梯模塊中代表電梯外呼召喚請求信號是輸入網絡變量;在運行控制模塊中代表外召喚請求臨時登記信號是輸人網絡變量;在信號采集模塊中代表第1部電梯傳來的使燈亮信號是輸人網絡變量。此外在設計中還有一些變量采用此技術設計,例如Nvo_Floor~等。這樣設計減少網絡變量的數目,便于信號快速傳遞,減少網絡擁塞,提高了電梯運行效率。若一個網絡變量只有一個含義就需要設計更多的網絡變量,過多的網絡變量,容易使系統響應速度慢,出現網絡堵塞的現象。

     

     

                                                電梯群控系統網絡連接圖 

     

    三、網絡變量復用優越性 

    Neuron c語言編寫了電梯群控系統程序,為了實現外召喚請求,內呼召喚請求,派梯,以及到達指定樓層時使對應指示燈撤銷等外部信號在各分散連接的各模塊之間的傳遞,設計了網絡變量。其中網絡變量的設計采用兩種方案。第一種方案,采用網絡變量單用技術設計網絡變量。第二種方案是采用網絡變量復用技術。兩種方案將形成不同的結果采用第二種方案將減少約四分之一的網絡變量,同時,網絡變量的綁定量也相應減少四分之一 

       采用網絡變量復用技術設計網絡變量,使電梯群控系統中電梯模型啟停的時間比網絡變量單用技術啟停時間、平均侯梯時問以及指示燈亮、滅時間都短。由此可見采用網絡變量復用技術可以提高系統的響應時間,減少網絡的擁塞,提高系統的整體性能。

     

    網絡變量的原理與應用

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