산업용 프로토콜 LON

산업용 프로토콜중 인터페이스를 위한것들로는 Bacnet, Modbus, Lon, KNX, OPC 기타등등 이 있다. 각각의 프로토콜들은 서로다른 장단점과 목표, 이상을 가지고있다.
우리나라에서는 Bacnet을 국가표준으로 채택하고있다.
이 페이지에서는 LON에 대해 알아본다.

LONWORKS

개방형 자동제어 시스템 도입의 잇점
  가. 기술적 측면
   - 개방형, 지능 분산형 시스템
   - 다양한 제품 이용, 설계가 자유로움
   - 특정업체 의존없이 시스템 통합이 기존 시스템에 지해 수월
   - 국제적으로 인정 받은 미래 지향 시스템의 보유

  나. 경제적인 측면
   - 공사 비용 절감 (시스템 비용 및 배관/배선)
   - 제품 제조, 시스템 공급 업체간 경쟁을 유도
   - 증설 및 시스템 통합에 따른 비용 부담의 최소화
   - 유지 보수 업체의 자유로운 선택을 통한 비용 절감

  다. 시설 운용적인 측면
   - 공정 관리가 용이함
   - 설치 공간의 최소화 및 설계 변경에 따른 신속한 대응 가능
   - 장애 발생 범위의 최소화 및 하자 보수 시간의 단축
   - 동일한 기술 습득으로 회사 내 know how 축적 가능

기존 DDC기반의 자동 제어 시스템
  가. 일부 시스템 공급업체에 종속적임
  나. DDC에 다수의 센서 및 액츄에이터가 연결되어 중앙 집중형의 제어로직을 구성 (제어 로직은 업체에 의존)
  다. 중앙 집중식의 복잡한 배선/배관
  라. DDC간의 통신은 벤더별 고유의 프로토콜로 구성되어 있음
   - 따라서, 시스템 설치 및 유지 보수의 서비스가 특정 벤더에 종속됨
  마. 서브 시스템간의 통합은 게이트웨이에 의해 이루어짐
   - 폐쇄적인 프로토콜을 번역해 주는 게이트웨이 프로그램을 작성해 주어야 함.
   - 게이트웨이는 기능적/비용적으로 비 효율적임.
   - 시스템 통합 및 확장이 어렵고 복잡함.

지능 분산형, 개방형 LonWorks 시스템
  가. 개방형 제어 프로토콜인 론톡을 기반으로 한 시스템
   - 론토크는 건물제어 뿐 아니라 공장, 유틸리티, 교통, 홈 네트워크 분야 등에서 널리 사용되고 있고,
     ANSI, EIA, IEEE, SEMI 등 국제적인 표준 프로토콜임.
  나. 소규모 지능형 디바이스에 의한 분산 제어
   - 지능형 센서, 액츄에이터 또는 지능 분산형 콘트롤러 또는 모듈 사용
  다. 간편한 배선 - 배관/배선 공정의 단순화
  라. 다양한 종류의 론워크 제품을 동일한 제어 시스템으로 구성
   - 론마크(LonMark 협회) : 론워크 시스템의 표준화 기구
   - 서로 다른 벤더의 공조, 전력, 조명, 출입통제, 엘레베이터, 홈 네트워크 등의 서브시스템을 쉽게 하나의 제어 시스템으로 통합(LonMaker for Windows 이용)
  마. 인터넷을 이용한 원격 감시 및 제어가 가능
  바. 사용자 중심의 시스템
   - 공급 업체 도움 없이도 현장 요원들이 직접 운용 가능

통신 방식 비교
( 기존 DDC방식의 시스템 )
  Command-based system : 모션 센서가 시스템 내의 모든 디바이스에 명령을 주어야 하므로 새로운 디바이스가 추가 되었을 경우 해당 디바이스 뿐 아니라 모션 센서의 프로그램도 수정해 주어야 한다.(전문기술자만이 수정 가능)

( 론웍스방식 )
Information-based system
 디바이스의 정보 변수가 서로 연결되는 방식으로 정보의 추가/삭제는 LonMaker for Windows를 이용 쉽게 변경이 가능

론웍스 제품 분류
1. 론 디바이스(Lon Device)
  - 론웍스 네트웍에 직접 연결
  - 센서, 엑츄에이터 등 Device 자체가 LonWorks 기능 보유

2. 론 컨트롤러(Lon Controller)
  - AHU, FCU 등과 같은 특정 기기를 제어할 목적으로 개발
  - 주로 공조용 제품이 대부분
  - 전문 업체들이 생산

3. 론 컨트롤 모듈(Lon Control Module)
  - 다양한 곳에 사용할 목적으로 개발
  - 주로 디지털, 아날라그 입/출력을 갖고 있으며
  - 여러 가지 기능함수를 내장하여 용도에 맞게 선택 사용
  - 론 디바이스나 론 콘트롤러가 적합치 않은 곳에 적합

LON MAKER
LonMaker를 실행하여 기본 설정을 하고 나면 VISIO가 실행된다.
VISIO의 LonMaker Basic Shape탭에는 기본 장비를 구성 할 수 있는 오브젝트들이 존재한다.

 1. 처음에 오브젝트의 Channel을 이용하여 해당 론 네트웍의 라인을 설정하고 오브젝트들 중 Device로 장비를 찾아 셋팅하고 FunctionBlock를 이용하여 해당 장비의 InputValue or OutputValue를 설정해줄 수 있다.

 2. 펑션블럭의 경우는 명령어 번호를 0,1,2,3, 형식의 배열 형식을 제공한다. 필요한 펑션을 찾아서 사용하면 된다.

 3. 디바이스와 설정(Function Block)을 연결할때는 Connector를 이용하여 연결해 준다. 해당 연결은 Function Block만 가능하다.

 4. 위와같이 구성된 프로그램의 값을 변경하여 실제 테스트를 해보려면 Browse기능을 통하여 값을 변경해 보면 된다.

엔지니어링
제어판에서 아래 두가지를 확인 할 수 있다.

 LonWorks Interfaces
 LonWorks Plug & Play

위의 두 메뉴중 LonWorks Interfaces를 이용하여 현재 연결된 아이론의 IP를 알 수 있다.
해당 아이피로 PING Test를 하여 연결 유무를 확인한 뒤 LonMaker를 이용하여 프로그램을 연결시킨다.
NV 변수 : Networks Variable
CP 변수 : Component Profile
기타 공용 변수들의 규칙은 'Types. lonMakr.org'를 참고한다.
 * ILON100의 경우
  9600,8,없음,1,없음
위의 설정으로 Hypertrm 프로그램을 통하여 232통신 할수 있다. 아이피를 잃어버렸거나 장비에 접속이 원활히 이루어지지 않을 경우 장비에 ServicePIN을 누르고 있으며 부팅을 하면 전체 렘프가 두번 깜빡인다. 이때는 192.168.1.222로 부팅이 되며 이를 ethernet으로 접속하여 설정 하면 된다.

아이론은 모드버스 인터페이스를 제공한다.
 - IP851이라는 라이센스를 이용하여 아이론과 아이론이 WebBind로 일일이 변수를 넘겨주는 것이 아니라 채널 자체를 통채로 넘김으로서 마치 하나의 네트워크처럼 사용이 가능하다.
 - UNVT : User Network Variable
관련 강좌
http://cyber.sbc.or.kr/cyber_new/index_new.jsp