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論文導讀:1.MP-Bus技術(shù)簡介MP-Bus是博力謀公司提出的一種現(xiàn)場總線技術(shù),主要用于主機Master(通常為主控制器),與從機Slave(通常為博力謀執(zhí)行器)之間的數(shù)據(jù)通訊。而支持MP-Bus通訊的博力謀執(zhí)行器主要包括:MP/MFT(2)系列風閥執(zhí)行器、MP/MFT(2)系列水閥執(zhí)行器、MP系統(tǒng)防火閥執(zhí)行器、MPVAV裝置。關(guān)于執(zhí)行器連接傳感器的問題,每個博力謀帶MP-Bus接口的執(zhí)行器都可以連接一個傳感器,并通過通訊反饋給控制系統(tǒng),如圖中的3號線,如果是MFT型號的執(zhí)行器,則只能接傳感器的類型包括有源傳感器或開關(guān)信號的溫控器,如果是MFT2型號的執(zhí)行器,則可接有源傳感器或開關(guān)信號的溫控器或無源的傳感器,在卡樂的程序中,可接的傳感器包括NTC無源溫度傳感器,或開關(guān)信號的溫控器,或0~1VDC輸出、0~10VDC輸出的有源傳感器。
關(guān)鍵詞:MP-Bus,卡樂,博力謀
1.MP-Bus技術(shù)簡介MP-Bus是博力謀公司提出的一種現(xiàn)場總線技術(shù),主要用于主機Master(通常為主控制器),與從機Slave(通常為博力謀執(zhí)行器)之間的數(shù)據(jù)通訊。
這種總線技術(shù)下,1個主機Master最多只支持與8個從機Slave進行通訊。
而支持MP-Bus通訊的博力謀執(zhí)行器主要包括:MP/MFT(2)系列風閥執(zhí)行器、MP/MFT(2)系列水閥執(zhí)行器、MP系統(tǒng)防火閥執(zhí)行器、MP VAV裝置。MP-Bus通訊對網(wǎng)絡(luò)拓撲沒有嚴格規(guī)定,可用的網(wǎng)絡(luò)拓撲包括星型、環(huán)型、樹型、混合型等等。
2.測試過程2.1實驗平臺的構(gòu)建
為了對MP-Bus總線進行研究,我們需準備以下硬件設(shè)備以組建一個MP-Bus通訊平臺。硬件準備好了以后,需對硬件之間進行相應(yīng)的連接,首先在PCO3控制器的”field card”位置上插上一張pco100mpb0的MP-BUS通訊卡,然后按圖紙進行接線。由于博力謀的執(zhí)行器可使用交流或直流24V電源,我們特意將前四個執(zhí)行器接交流24V電源,后四個執(zhí)行器接直流24V電源,此時必須把兩個電源的公共端接起來,并接到通訊卡的GND端,不然會出現(xiàn)通訊不正常。
2.2程序的下載
下載相關(guān)帶MP-Bus通訊模塊的程序。
。ㄕf)通訊地址的設(shè)置
在進行通訊測試前,需先對各個閥門執(zhí)行器的通訊地址進行設(shè)置。當設(shè)定時belimo地址時,應(yīng)先停機(手操器上顯示停機狀態(tài))。設(shè)定地址的方法:
方法一:將PCO3控制器及博力謀執(zhí)行器通電,從PGD1手操器進入BELOMO參數(shù)設(shè)置菜單,選擇需設(shè)置的執(zhí)行器,例如:第一個執(zhí)行器,手操器上編號為DEVICE1,第二個為DEVICE2,等等。在停機狀態(tài)下,進入Addressing mode菜單,選擇Addressing mode為AUTO,然后輸入博力謀執(zhí)行器的序列號SN,地址設(shè)置完畢,然后需在Addressing一欄按一下向上或向下鍵,按回車鍵,系統(tǒng)將開始寫入地址,如果地址寫入成功,將會出現(xiàn)Addressing Success字樣。例如,我們把一個序列號為00432-10010-065-207的水閥執(zhí)行器定義為DEVICE1,則我們進入DEVICE1的Addressing mode菜單,把對應(yīng)的序列號輸入,在Addressing一欄按一下向上或向下鍵,按下回車鍵,然后控制系統(tǒng)就開始寫入地址。
方法二:將PCO3控制器及博力謀執(zhí)行器通電,從PGD1手操器進入BELOMO參數(shù)設(shè)置菜單,選擇需設(shè)置的執(zhí)行器,例如:第一個執(zhí)行器,手操器上編號為DEVICE1,第二個為DEVICE2,等等。在停機狀態(tài)下,進入Addressing mode菜單,選擇Addressing mode為MAN,然后需在Addressing一欄按一下向上或向下鍵,按回車鍵,找到對應(yīng)的博力謀執(zhí)行器,按下執(zhí)行器上的Address鍵,則系統(tǒng)將開始對執(zhí)行器寫入地址。這種方法受執(zhí)行器的限制,例如,由博力謀送樣的新型號的執(zhí)行器有Address這個按鍵,但我們公司倉存的水閥執(zhí)行器并沒有這個按鍵,因此只能選擇用第一種方法。
注意,地址的設(shè)定及寫入是決定通訊是否正常的最關(guān)鍵步驟,在我們的實驗過程中,由于連接了8個執(zhí)行器,到第8個執(zhí)行器設(shè)置地址的時候出現(xiàn)控制系統(tǒng)多次不能找到執(zhí)行器的情況,導致后來的通訊出現(xiàn)斷線的情況,另外當執(zhí)行器數(shù)量比較多的時候,我們必須先把執(zhí)行器分成DEVICE1~8,以防混淆序列號。我在實驗的過程中就出現(xiàn)了把第3個執(zhí)行器的序號同時輸入到DEVICE2和DEVICE3,導致地址沖突。
2.3通訊測試及相關(guān)問題
同時按手操器的”上”和”下”鍵,可到看一個新的菜單用于設(shè)定Belimo執(zhí)行器的參數(shù)。
可能是控制程序的問題,菜單中反映風閥執(zhí)行器當前狀態(tài)的Actual Position參數(shù)在機組處于運行狀態(tài)中才有效,在機組處于停止狀態(tài)中并不能反應(yīng)執(zhí)行器當前的開度(好像處于斷線狀態(tài))。
要注意的是,執(zhí)行器通訊地址的設(shè)置必須在停機的狀態(tài)下進行,當開機以后地址的設(shè)定一頁將變成無效,而執(zhí)行器的開度設(shè)置則相反,必須在機組處于開機狀態(tài)下,設(shè)置才能生效,在機組停機狀態(tài)下,設(shè)置的開度都無效,執(zhí)行器都處于0%的開度。
關(guān)于通訊速率的問題,在只連接1個執(zhí)行器的情況下,設(shè)置開度的改變,執(zhí)行器會立刻有反應(yīng),基本上察覺不出延時,而當前開度的反饋則會有一點點的延時,但不嚴重。在連接了8個執(zhí)行器的情況下,同時改變多個執(zhí)行器開度的情況下,有某些執(zhí)行器的反應(yīng)會出現(xiàn)2~3秒的滯后,而所有閥門開度的反饋都會出現(xiàn)2~3秒的滯后。
關(guān)于執(zhí)行器連接傳感器的問題,每個博力謀帶MP-Bus接口的執(zhí)行器都可以連接一個傳感器,并通過通訊反饋給控制系統(tǒng),如圖中的3號線,如果是MFT型號的執(zhí)行器,則只能接傳感器的類型包括有源傳感器或開關(guān)信號的溫控器,如果是MFT2型號的執(zhí)行器,則可接有源傳感器或開關(guān)信號的溫控器或無源的傳感器,在卡樂的程序中,可接的傳感器包括NTC無源溫度傳感器,或開關(guān)信號的溫控器,或0~1VDC輸出、0~10VDC輸出的有源傳感器。在實驗中我們使用的一個卡樂的溫濕度傳感器,溫度為NTC無源傳感器,接到第一個執(zhí)行器,濕度為0~1VDC輸出信號,接到第二個執(zhí)行器。注意有源信號的傳感器需設(shè)置傳感器的上下限。在正確連接后,傳感器的溫濕度值都能正確的反饋到控制系統(tǒng)中。但測試過程中發(fā)現(xiàn)溫濕度值的改變有滯后情況出現(xiàn),可能與通訊速率有關(guān),因此這個測量值不建議作為控制參數(shù),只建議作為顯示參數(shù)。關(guān)于執(zhí)行器不走MP-Bus,而采用比例信號控制的問題,經(jīng)過實驗,此用法是可行的,即帶MP-BUS通訊的執(zhí)行器可使用兩種控制方式:走MP-Bus通訊或使用0~10VDC信號進行比例式控制。
3.結(jié)論經(jīng)過簡單測試,個人覺得,博力謀公司提出的MP-Bus通訊方式簡單易用,連接方便,具有一定的實用價值。主要優(yōu)點列舉如下:
A、使用現(xiàn)場總線方式控制調(diào)節(jié)閥,可以減少控制器模擬量輸出接口,減輕控制系統(tǒng)的負擔。
B、由于可以串行連接,而且通訊信號只需要兩根線(信號線+地線),一定程度減少接線的難度。
C、雖然通訊速率不高,但由于風閥執(zhí)行器對反應(yīng)時間并不算敏感,而且執(zhí)行器本身從全開到全關(guān)的時間也需要150秒,因此對于2~3秒的網(wǎng)絡(luò)延時,對閥門的并不會造成明顯的影響。
D、雖然一個主站只支持8個從站,但對于一個系統(tǒng)(一臺機組)來說,使用超過8個調(diào)節(jié)型執(zhí)行器的情況并不多,因此8個從站的數(shù)量已經(jīng)夠用。
E、執(zhí)行器地址的定義比較簡單。一開始我們還以為,對各執(zhí)行器地址的定義需要用到專用的軟件及通訊線才能完成,實際使用時只需要輸入相應(yīng)執(zhí)行器的序列號或一個按鍵就能定義好地址,相對來說是比較方便。
F、支持MP-Bus通訊的執(zhí)行器同時也能接受模擬量控制信號(0~10VDC),靈活度較高。
但相對來說,MP-Bus通訊存在以下缺點:
A、支持此通訊的控制器太少,在當前暖通行業(yè)常用的控制器中,只有卡樂控制器能支持MP-Bus通訊,這也成為此現(xiàn)場總線協(xié)議不能廣泛應(yīng)用的致命傷。
B、通訊質(zhì)量不太穩(wěn)定,在MP-Bus網(wǎng)絡(luò)中,從站越多,連接的傳感器越多,出現(xiàn)地址不能寫入,或通訊斷線的情況也越多。
C、由于通訊速率不高,因此連接到執(zhí)行器上的傳感器數(shù)據(jù)傳送到主站會有一定的滯后,因此傳感器的測量數(shù)據(jù)不建議作為控制參數(shù),只建議作為顯示參數(shù)。
D、當統(tǒng)一供電時,由于通訊距離較短,所控的閥門不安裝在機組本體上時,受這個通訊距離的限制,可能會對MP-Bus的實際應(yīng)用產(chǎn)生一定的影響。這時建議對遠程的執(zhí)行器獨立供電。
E、由于MP-Bus協(xié)議在國內(nèi)的應(yīng)用不多,因此帶MP-Bus通訊的執(zhí)行器,控制器,或相關(guān)通訊卡一般需從國外進口,貨期相對較長。
參考文獻
[1] BELIMO 2004 Introduction to MP-BusTechnology.
[2] BELIMO 2005 MP-Bus interface forBELIMO® damper actuators.
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