智能客房网络控制系统
网络总线设计方案的选择
一、各种网络
1、 现场总线
现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络,也称现场网络。也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号,通过通讯的数字化,使时间分割、多重化、多点化成为可能,从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线(配线的共享)。
2、以太网
以太网是一种产生较早,使用相当广泛的局域网。以太网最初是由Xerox公司研制而成的,并且在1980年由DEC公司和Xerox公司共同使之规范成形。后来它被作为802.3标准为电气与电子工程师协会(IEEE)所采纳。开始以太网只有10Mbps的吞吐量,后来发展成100Mbps、千兆、万兆以太网。百兆以太网现在用得比较普遍。
3、工业以太网
长期以来,由于现场总线争论不休,互连、互通与互操作问题很难解决,于是现场总线开始转向以太网。经过近几年的努力,以太网技术已经被工业自动化系统广泛接受。但是现在大量采用的商用以太网由于在其设计之初并不是用于控制领域,其在实时性、可靠性以及抗干扰性等诸多方面均不能够满足现场控制的要求,于是产生了工业以太网。工业以太网标准产品均不同于商用及民用以太网。
工业以太网是基于IEEE 802.3 (Ethernet)的强大的区域和单元网络。利用工业以太网,SIMATIC NET 提供了一个无缝集成到新的多媒体世界的途径。 企业内部互联网(Intranet),外部互联网(Extranet),以及国际互联网(Internet) 提供的广泛应用不但已经进入今天的办公室领域,而且还可以应用于生产和过程自动化。继10M波特率以太网成功运行之后,具有交换功能,全双工和自适应的100M波特率快速以太网(Fast Ethernet,符合IEEE 802.3u 的标准)也已成功运行多年。采用何种性能的以太网取决于用户的需要。通用的兼容性允许用户无缝升级到新技术。
工业以太网显著的优越性是:速度快,稳定性高,抗干扰能力强,互联性和兼容性好,缺点可能就是它不菲的价格了,一块基本的CP343-1的以太网通讯模块价格就是近万元,所以现在的某些工业环境下,推广的力度并不是很大。
4、无线局域网
无线局域网络(Wireless Local Area Networks; WLAN)是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio Frequency; RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到「信息随身化、便利走天下」的理想境界。但是在有阻挡和干扰的环境中无线局域网可靠性得不到很好保障。
二、酒店智能客房网络总线方案的选择
1、 普通商用以太网(TCP/IP协议)
出于可靠性和成本考虑,工业以太网和无线局域网不适合用于客房控制网络。如果要用以太网(TCP/IP协议),只能选则普通商用的以太网。
普通商用以太网,酒店的每个客房都有现成的网络线接入,这个网络是从酒店局域网交换机的一个端口提供的。如果采用普通以太网络连接客房内的智能主机,必须为每个客房增加一个转换模块或有网络交换功能的设备,将这条网络线提供给两台不同的设备使用(即提供客人上网的网络和智能客房网络控制系统使用)。
如果使用普通以太网,则网络可靠性只能由商用交换机等网络设备保证。而且会把客房设备的控制行为加入到酒店原有局域网络中,酒店局域网络数据传输量大时会影响到智能客房管理中心控制的实时性(即智能客房控制系统的实时性不能受智能系统控制,而是交由酒店局域网络来保证。而商用以太网由于在其设计之初并不是用于控制领域,其在实时性、可靠性以及抗干扰性等诸多方面均不能够满足现场控制的要求。故普通商用以太网(TCP/IP协议)不是智能客房网络控制系统选择的方案。
2、工业现场总线
工业现场总线(即现场网络)是专门用于工业控制领域的。产品设计时,在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面必须能满足严酷的工业现场的需要。
国际上,工业现场总线有100多种,经过半个世纪的竞争,2003年4月经国际电工委员会确认的标准采纳了经过市场考验的20种主要类型的现场总线。
从成本和可靠性考虑,传统的工业控制设计一般选择采用现场总线控制,使用单独的网络线路,确保数据传输的可靠性和实时性。
酒店智能客房网络控制系统属强电和弱电综合性领域,且是实时性的。整个酒店智能网络控制系统的稳定性和实时性以子网为基础,而子网属强电和弱电综合性领域,要求服务器端具有极强的实时性,故必须按工业标准来设计和制造,方能可靠工作于严酷的工业现场环境(即强电磁干扰环境)。故工业现场总线是智能客房网络控制系统最佳的选择方案。
工业现场总线和以太网已存在有半个世纪,技术无国界、无好坏和过时之说(只有人对技术的掌握程度),不同的总线在各自的领域被广泛运用和不断的完善。对不同的环境和控制对象选择适合的总线去设计是至关重要的。
亨东科技公司选用的“P-NET”现场总线,在2003年4月进入国际电工委员会确认的IEC61158第四版国际标准,是经过长期实践检验的高可靠的工业现场总线,在强电磁干扰下能稳定工作。
亨东科技公司从事现代电力电子技术和工业自动化方面的技术研究和相关产品开发及生产已有20余年,积累了丰富的经验。智能客房网络管理系统在国内有着大量稳定运行将近10年的 成功应用案例。
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