Warsztaty szkoleniowe Technologia SafetyLon w systemach związanych z bezpieczeństwem funkcjonalnym Podstawy technologii LonWorks Moduł 2 Plan prezentacji 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Co to jest technologia LonWorks? Podstawowa terminologia Elementy sieci Lon Węzeł sieci Standaryzacja protokołu transmisji Pozycja technologii na rynku automatyki Sieć fizyczna i sieć logiczna Co zapewnia Interoperability technologii Lon? Dlaczego technologia Lon? SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 2
Ewolucja w systemach komputerowych i systemach sterowania Main frame Minikomputery Sieć komputerowa Sterowanie scentralizowane PLC / DDC / IPC Sieć sterująca SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 3 Technologie z magistralą transmisji danych 3 Generacja systemów automatyki 1. Sterowniki centralne (CRPD) 2. Sterowniki z rozproszonymi We/Wy 3. Sterowniki z rozproszonym przetwarzaniem System oparty na urządzeniach z inteligencją pracujących w sieci Nie ma potrzeby centralnego procesora Inteligencja w pełni rozproszona Całkowicie wyeliminowane znaczenie awarii pojedynczego punktu na pracę całości systemu Obsługa serwisowa nie ograniczona tylko do sprzętu. SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 4
Technologia LonWorks podstawowe założenia Składniki rozproszonych systemów sterowania Mikrokontrolery Protokół komunikacji Media transmisji danych Środki wspomagające SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 5 Technologia LonWorks podstawowe założenia Składniki rozproszonych systemów sterowania Technologia LonWorks Mikrokontrolery Układy NeuronChip Protokół komunikacji LonTalk Media transmisji danych Układy sprzężenia Środki wspomagające Narzędzia programisty Narzędzia integratora SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 6
Technologia LonWorks Mikrokontrolery NeuronChip SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 7 Serce technologii SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 8
Technologia LonWorks Protokół transmisji danych Protokół LonTalk Pełna implementacja 7-warstwowego modelu OSI - ISO» Standard EIA/CAE 709» Standard ANSI 709» Standard EN 14908»zgłoszenie do ISO SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 9 Technologia LonWorks Media transmisji danych Media transmisji danych para skręcona TP 78 kb/s para skręcona TP/XF 1.25 Mb/s - 2.5 Mb/s światłowód 1.25 Mb/s - 2.5 Mb/s sieć energetyczna 110/220 V AC PL 5 kb/s modem SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 10
Technologia LonWorks Narzędzia projektowe 1. Narzędzia do projektowania oprogramowania węzłów LonBuilder duży zestaw projektowy (historia) LonBuilder - różne wersje do 300 $ do 2500 $ 2. Narzędzia do integracji sieci LonMaker 3. Narzędzia do projektowania programów do integracji SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 11 Podstawowe pojęcia LON, LONWORKS,LONMARK LonTalk ANSI/CEA-709.1-B LONWORKS Nazwa handlowa protokołu ANSI/CEA-709.1- B firmy Echelon Oznaczenie standardu protokołu Produkty i zastosowania wykorzystujące technologię LON. Także opis produktów wykorzystujących mikrokontroler NeuronChip Lokalna sieć sterująca popularna skrótowa nazwa technologii LON Węzeł sieci LON NeuronChip + Transceiver + Interfejs I/O + Firmware + Aplikacja SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 12
Podstawowe elementy sieci LON Urządzenie Narzędzie sieciowe Kanał SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 13 Czujniki i elementy wykonawcze Element wykonawczy Czujnik nvoxxx nvixxx Magistrala transmisji danych 3. Send data 1. Receive data 2. Process 2. Process 1. Measure/monitor 3. Execute action Transceiver Scheduler Protokół transmisji NeuronChip Obsługa I/O --------------I/O Interface Aplikacja SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks Transceiver Scheduler Protokół transmisji NeuronChip Obsługa I/O --------------I/O Interface Aplikacja LMD&LUS&PLUG Slajd nr 14
Popularne typy kanałów transmisji danych Channel Type Medium Bit Rate Maximum Distance TP/FT-10 TP/LP-10 TP/XF-1250 TP/XF-78 PL-20 IP-10 Twisted Pair Free or Bus Topology Twisted Pair Link Power Free or Bus Topology Twisted Pair (Transformer Isolated) Twisted Pair (Transformer Isolated) Power Line LONWORKS Over IP 78 kbps 78 kbps 1.25 Mbps 78 kbps 5.4 kbps C- Band 3.6 kbps A- Band 10 Mbps 100 Mbps 500 meters Free Topology 2700 meters Bus Topology 500 meters Free Topology 2200 meters Bus Topology 130 meters 1400 meters Environment Dependant Determined by IP Network FO-20 Fiber Optic 1.25 Mbps 30 kilometers RF-10 RF-100 RF (49 MHz) RF (433-472 MHz) 4.88 kbps ~ 2 kilometers (Environment & Transceiver Power Dependant) IR Infrared 78.1 kbps 10-30 meters SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 15 Historia technologii LON Rozwój zastosowań w czasie Akceptacja rynkowa Blisko 100 milionów zainstalowanych urządzeń Dalsze obszary standaryzacji EU Budynki, Stacje paliw, Urządzenia domowe NA Homes, Buildings, Trains, Freight Trains, Semiconductor Manufacturing ASIA Buildings, Controls, Homes Standard amerykański LonMark International The LonWorks Platform 1990... 2007 SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 16
Protokół LON ogólnoświatowa akceptacja ANSI/CEA-709.1-B EN 14908-1:2005 GB/Z 20177.1-2006 IEEE 1473-L SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 17 LONWORKS In Today s Market 100 Milionów urządzeń >600 członków LonMark 300,000 Zainstalowanych systemów 21 oddziałów na całym świecie 700 certyfikowanych produktów Setki kwalifikowanych integratorów >4,000 OEM projektantów urządzeń Zaakceptowany przez projektantów, inwestorów, użytkowników Tysiące produktów na całym świecie SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 18
Sieć fizyczna LONWORKS SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 19 Połączenia logiczne LONWORKS SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 20
Punkty danych i ich typy Zmienne sieciowe Punkty danych ze zdefiniowanymi: kierunkiem przesyłu, rozmiarem, rozdzielczością, znaczeniem fizycznym. SNVTs Standard Network-Variable Types Standardowe typy zmiennych sieciowych Typy danych służące do wymiany informacji Właściwości konfiguracyjne Sterowanie Heartbeat ami i przepustowością danych SCPTs Standard Configuration-Property Types Standardowe typy właściwości konfiguracyjnych Typy danych służące do ustawiania parametrów urządzeń. SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 21 Interoperability zdolność do współdziałania SNVTs/SCPTs SNVT_temp_p Temperatura do zastosowań w systemach HVAC Zdefiniowany zakres i rozdzielczość SNVT_angle Obrót lub faza w radianach SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 22
Sterowanie przez ogłaszanie stanu Jeżeli jest za gorąco załącz klimatyzator Czujnik Jest 30 C! Cooling Siren Blinds Nie za gorąco Lock 30 C Jeżeli gorąco zamknij SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 23 Zmienne sieciowe Switch nvoswitch Binding nvilampvalue Lamp Switch Device Lamp Device SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 24
Binding Połączenie logiczne zmiennych sieciowych Switch Node 3. Send data nvoswitch nvilamp Lamp Node 1. Receive data 2. Process 2. Process 1. Measure/monitor 3. Execute action SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 25 Interoperability = = zdolność do współdziałania Thermostat nvospacetemp SNVT_temp_p Fan Coil nvispacetemp SNVT_temp_p Wytyczne dla Interoperability Dot. warstw 1-6 protokołu transm. Dot. warstwy aplikacji Zmienne sieciowe Standardowe typy zmiennych Standardowe typy parametrów Profile funkcjonalne SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 26
Profile funkcjonalne LONMARK Nazwa profilu Sunblind Controller Obowiązkowe zmienne sieciowe Opcjonalne zmienne sieciowe nvilocalcontrol SNVT_setting nvogroupcontrol SNVT_setting Mandatory Network Variables Optional Network Variables nvosblndsetting SNVT_setting nvosblndstates SNVT_sblnd_state For other possible inputs, refer to Table 1 Configuration Proprties Obowiązkowe i opcjonalne parametry konfiguracyjne Mandatory: Optional: Send Heartbeat Receive Heartbeat Input Priority Weather Sensor Fail Default Window Sensor Fail Default Location Label Object Major Version Object Minor Version SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 27 Grupy profili funkcjonalnych Kontrola dostępu, sygnalizacja włamania, monitoring Elementy systemów sygnalizacji pożaru Urządzenia HVAC Urządzenia przemysłowe Wejścia/wyjścia Oświetlenie Zarządzanie Sterowanie napędem Chłodnictwo Czujniki Windy, transportery Gospodarstwo domowe SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 28
LON: Kompletny system otwarty a nie tylko protokół Węzły sieci (urządzenia) Sterowniki, czujniki i elementy wykonawcze, Właściwe dla aplikacji Programowalne Z wyświetlaczami Infrastruktura sieci Protokół komunikacyjny Media Para skręcona Sieć zasilająca Światłowody (Light Wave) Okablowanie Terminatory Routery Interfejsy sieciowe Narzędzia Narzędzia projektowe Narządzia do komisjonowania Baza danych sieci Wtyczki (Plug-in) konfiguracyjne Interfejs komputera nadrzędnego Oparty na PC Oparty na IP Elastyczność i wybór Połączenia korporacyjne Połączenia IT Bezpieczeństwo Zdalny monitoring i sterowanie Skalowalność SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 29 Definicja Systemu Otwartego LONMARK więcej niż otwarty protokół transmisji Interfejs do zarządzania Integrator systemowy Web Services Connectivity Devices Network Software & Tools Unified Network Database SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 30
Dlaczego LON? Trzy główne powody: Używany dzisiaj w prawie 100 milionach urządze dzeń Nie ograniczony do jednej wąskiej w dziedziny zastosowań Sprawdzony w przemyśle od ponad 15 lat SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 31 Przechodzimy teraz do modułu 3 1. 2. 3. 4. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. Wprowadzenie do projektu SafetyLon Podstawy technologii LonWorks Podstawy bezpieczeństwa funkcjonalnego wg PN EN IEC 61508 Przerwa Przegląd wyników projektu SafetyLon Technologia LonWorks w projekcie Zasady bezpiecznej komunikacji Sprzęt referencyjny Oprogramowanie systemowe Narzędzia SafetyLon Środowisko testowe SafetyLon Training Workshop Moduł 2 Podstawy technologii LonWorks LMD&LUS&PLUG Slajd nr 32 Moduł 3