Opis ogólny Lonworks

Technologia LonWorks (LON-Local Operating Network – lokalna sieć operacyjna) opracowana w amerykańskiej firmie Echelon na początku lat 90, integruje i standaryzuje składniki inteligentnego systemu sterowania rozproszonego. Technologia ta obejmuje sprzęt i oprogramowanie służące do konstruowania, kompletacji, uruchamiania i eksploatacji inteligentnych sieci sterowania rozproszonego. Wynalazcą systemu LonWorks jest Mike Markkula, współtwórca i dyrektor firmy APPLE – słynnej z rewolucyjnego wynalazku naszych czasów – komputera osobistego (PC).

Charakterystyczną cechą sieci zbudowanej w oparciu o technologię LonWorks jest „rozproszenie inteligencji”, tj. brak centralnego sterownika. Poszczególne zadania wykonywane są bezpośrednio w węzłach sieci, a niezbędne informacje przesyłane są pomiędzy współpracującymi węzłami i stanowiskami kontrolno – monitorującymi poprzez różnorodne media (m.in przez: skrętkę, światłowód, linie 220V).

Podstawową jednostką sieci jest węzeł – urządzenie komunikujące się z innymi węzłami. Węzeł może być czujnikiem, kontrolerem, prostym przełącznikiem albo skomplikowanym komputerem obrabiającym dane. Sercem węzła w kontekście LonWorks jest Neuron Chip – układ scalony realizujący wszystkie potrzebne czynności w celu skomunikowania się z otoczeniem. Neuron Chip zawiera implementację protokołu sieciowego LonTalk, posiada również pewne funkcje klasycznego mikrokontrolera.

Obserwowana od wielu lat tendencja do decentralizacji systemów sterowania jest naturalną konsekwencją doświadczeń i prac nad poprawą niezawodności i uodpornieniem ich na losowe kataklizmy (trzęsienia ziemi, huragany itp.) oraz przed świadomą destrukcja (sabotaż, wandalizm, itp.). Już w końcu lat pięćdziesiątych i początku sześćdziesiątych w systemach naprowadzania rakiet, pojazdach kosmicznych, systemach bankowych i innych odpowiedzialnych systemach „rozpraszano inteligencję” dublując sterowniki. Natomiast istotą technologii LonWorks jest:

• standardowy sprzęt oparty na specjalizowanych układach Neuron Chip,
• standardowe oprogramowanie sieciowe z protokołem LonTalk,
• zintegrowany system projektowo – wdrożeniowy LonBuilder obejmujący środki wspomagające i pełną metodykę rozwijania i wdrażania wielowęzłowych, rozproszonych sieci sterujących.

W ostatnich latach można zaobserwować gwałtowny rozwój zastosowań rozproszonych systemów sterowania i to zarówno w zakresie aplikacji przemysłowych do monitoringu oraz sterowania procesami technologicznymi, jak i w dziedzinie, w której dotychczas systemy sterowania nie były stosowane powszechnie, a mianowicie w nowo powstającej dziedzinie szeroko pojętej automatyzacji budynków, w szczególności dużych obiektów użyteczności publicznej, biurowców i bloków mieszkalnych. W obiektach tego typu od wielu lat były stosowane oddzielne instalacje do obsługi takich funkcji jak obrona przeciwpożarowa, ochrona antywłamaniowa, sterowanie oświetleniem, ogrzewaniem lub klimatyzacją. Technologia LonWorks pozwala integrować funkcje wymagane przez infrastrukturę techniczną budynku w ramach jednego systemu elektronicznego.

Główne obszary zastosowań technologii LonWorks w automatyzacji budynków to:

• sterowanie oświetleniem,
• sterowanie klimatyzacją,
• sterowanie ogrzewaniem,
• sterowanie systemami dostępu,
• sterowanie systemami bezpieczeństwa, w tym ochroną przeciwpożarową i przeciwwłamaniową,
• sterowanie urządzeniami dźwigowymi,

Standard LonWorks jest wpierany przez Hewlett Packard, IBM, Motorolę, Microsoft, Philips czy Toshibę, by wymienić tylko kilka z nich. Międzynarodowa organizacja Intelligent Building Institute oraz amerykańska ANSI (odpowiednik polskiego Instytutu Miar i Wag) uznały LonWorks za oficjalny protokół do celów automatyzacji budynków. Warto tutaj również wspomnieć o tym, ze LonWorks jest uznany za standard sterowania urządzeniami przemysłu paliwowego w Unii Europejskiej.