在多年的市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)中，海思深切地體會(huì)到LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的先進(jìn)與強(qiáng)大，也為L(zhǎng)onWorks技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)推廣與應(yīng)用中面臨的困難唏噓不已。面對(duì)龐大的市場(chǎng)需求與ECHELON公司錯(cuò)誤的營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)略，中國(guó)OEM廠商和系統(tǒng)集成商紛紛表達(dá)了疑惑與不解。在低迷的市場(chǎng)表現(xiàn)中，海思逐步成為引領(lǐng)LonWorks技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)者與實(shí)踐者，為國(guó)際先進(jìn)設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。本文作為L(zhǎng)onWorks技術(shù)基本知識(shí)的普及讀物，向大家介紹lonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的概況與應(yīng)用。
LonWorks是美國(guó)Echelon公司1992年推出的局部操作網(wǎng)絡(luò),最初主要用于樓宇自動(dòng)化,但很快發(fā)展到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)。LonWorks技術(shù)為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可互操作的控制網(wǎng)絡(luò)提供了一套完整、開(kāi)放、成品化的解決途徑。
一、認(rèn)識(shí)LonWorks的神經(jīng)元芯片
LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片(Neuron Chip)。該芯片內(nèi)部裝有3個(gè)微處理器:MAC處理器完成介質(zhì)訪問(wèn)控制;網(wǎng)絡(luò)處理器完成OSI的3～6層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;應(yīng)用處理器完成用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)控制應(yīng)用。它們之間通過(guò)公用存儲(chǔ)器傳遞數(shù)據(jù)。
在控制單元中需要采集和控制功能,為此,神經(jīng)元芯片特設(shè)置11個(gè)I/O口。這些I/O口可根據(jù)需求不同來(lái)靈活配置與外圍設(shè)備的接口,如RS232、并口、定時(shí)/計(jì)數(shù)、間隔處理、位I / O等。
神經(jīng)元芯片還有一個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器,從而能完成Watchdog、多任務(wù)調(diào)度和定時(shí)功能。神經(jīng)元芯片支持節(jié)電方式,在節(jié)電方式下系統(tǒng)時(shí)鐘和計(jì)數(shù)器關(guān)閉,但狀態(tài)信息(包括RAM中的信息) 不會(huì)改變。一旦I/O狀態(tài)變化或網(wǎng)線(xiàn)上信息有變,系統(tǒng)便會(huì)激活。其內(nèi)部還有一個(gè)最高1.25 M bps、獨(dú)立于介質(zhì)的收發(fā)器。由此可見(jiàn),一個(gè)小小的神經(jīng)元芯片不僅具有強(qiáng)大的通信功能, 更集采集、控制于一體。在理想情況下,一個(gè)神經(jīng)元芯片加上幾個(gè)分離元件便可成為DCS系統(tǒng)中一個(gè)獨(dú)立的控制單元。
二、ECHELON提供完善的開(kāi)發(fā)平臺(tái)
LonWorks提供的不僅僅是一套高性能的神經(jīng)元芯片,更重要的是,它提供了一套完整的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的通信不僅要將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送、接收,更多的是數(shù)據(jù)的打包、拆包、流量處理、出錯(cuò)處理。這使控制工程師不得不在數(shù)據(jù)通信上投入大量精力。LonWorks在這方面提供了非常友好的服務(wù),提供了一套完整的建網(wǎng)工具。
首先,它提供了一套C語(yǔ)言的編譯器,從而大大減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間。在這個(gè)編譯器中,提供了對(duì)11個(gè)I/O非常詳盡的庫(kù)函數(shù)。在通信方面控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,它也提出了一個(gè)全新的概念——網(wǎng)絡(luò)變量。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,網(wǎng)絡(luò)上的通信只需將相關(guān)節(jié)點(diǎn)上的網(wǎng)絡(luò)變量連接一下即可。網(wǎng)絡(luò)變量是應(yīng)用程序定義的一個(gè)特殊靜態(tài)變量,可以是ANSIC所定義的各種類(lèi)型,也可以是自定義類(lèi)型,還可以規(guī)定優(yōu)先級(jí)、響應(yīng)方式等。網(wǎng)絡(luò)變量被定義為輸入或輸出。
當(dāng)定義為輸出的網(wǎng)絡(luò)變量被賦予新值時(shí),與該輸出變量相連的輸入網(wǎng)絡(luò)變量就會(huì)被立刻賦予同樣的新值。
三、Lonworks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的通信協(xié)議——LonTalk協(xié)議
LonTalk協(xié)議是一種面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。LonTalk是LonWorks的通信協(xié)議,固化在神經(jīng)元芯片內(nèi)。LonTalk局部操作網(wǎng)協(xié)議是為L(zhǎng)onWo r ks中通信所設(shè)的框架,支持ISO組織制定的OSI參考模型的7層協(xié)議,并可使簡(jiǎn)短的控制信息在各種介質(zhì)中非常可靠地傳輸?！ ?/span>
LonTalk協(xié)議是直接面向?qū)ο蟮木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議,具體實(shí)現(xiàn)即采用網(wǎng)絡(luò)變量的形式。又由于硬件芯片的支持,使它實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)性和接口的直觀、簡(jiǎn)潔等現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的應(yīng)用要求。
1.LonTalk MAC的特點(diǎn)
介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)子層是OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層的一部分。目前在不同的網(wǎng)絡(luò)中存在多種介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議,其中之一就是大家熟悉的CSMA(載波信號(hào)多路偵聽(tīng))。LonTalk正是使用該協(xié)議,但具有自己的特色。
CSMA協(xié)議要求一個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)前偵聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)是否空閑。一旦監(jiān)測(cè)到線(xiàn)路空閑后,不同的協(xié)議動(dòng)作不同。這樣在重負(fù)載的情況下,不同協(xié)議的執(zhí)行結(jié)果不同。例如,Ethernet采用CSM A /CD協(xié)議,一旦檢測(cè)到碰撞,采用避讓算法,這種方法在重負(fù)載時(shí)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸率變得極低。另一些CSMA協(xié)議使用時(shí)間片規(guī)則去訪問(wèn)介質(zhì),使節(jié)點(diǎn)在限制的時(shí)間片訪問(wèn)介質(zhì),這樣可以大大減少兩個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)生碰撞的可能性。P-堅(jiān)持CSMA和LonTalk的CSMA就是使用時(shí)間片去訪問(wèn)介質(zhì)。
LonTalk協(xié)議使用一個(gè)改進(jìn)的CSMA介質(zhì)訪問(wèn)控制協(xié)議,稱(chēng)為預(yù)測(cè)的P-堅(jiān)持CSMA。LonTa lk協(xié)議在保留CSMA協(xié)議優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),注意克服它在控制中的不足。目前存在的MAC協(xié)議(如IEEE 802.2、802.3、802.4、802.5)都不能在重負(fù)載下很好地保持網(wǎng)絡(luò)高效率、支持大網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和多通信介質(zhì)。
如果有很多網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)等待網(wǎng)絡(luò)空閑,一旦網(wǎng)絡(luò)空閑,這些節(jié)點(diǎn)都會(huì)馬上發(fā)送報(bào)文而產(chǎn)生碰撞。它們產(chǎn)生碰撞后會(huì)后退一段時(shí)間,假如這段時(shí)間相同,就會(huì)發(fā)生重復(fù)碰撞,這將使網(wǎng)絡(luò)效率大大降低。在預(yù)測(cè)的P-堅(jiān)持CSMA中,所有LonWorks節(jié)點(diǎn)等待隨機(jī)時(shí)間片間隔訪問(wèn)介質(zhì), 這就避免了以上情況的發(fā)生。在LonWorks中,每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送前隨機(jī)插入1～16個(gè)很小的隨機(jī)時(shí)間片。在空閑網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送前平均插入8個(gè)隨機(jī)時(shí)間片。
在P-堅(jiān)持CSMA中,當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)有信息需要發(fā)送時(shí)并不立即發(fā)送,而是等待一個(gè)概率為 P的隨機(jī)時(shí)間片。而LonTalk協(xié)議可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整P值。時(shí)間片的增加通過(guò)一個(gè)N值,插入的隨機(jī)時(shí)間片為N×16,這個(gè)N值的取值范圍是1～63。LonTalk稱(chēng)N為網(wǎng)絡(luò)積壓的估計(jì)值,是對(duì)當(dāng)前發(fā)送周期有多少個(gè)節(jié)點(diǎn)有報(bào)文需要發(fā)送的估計(jì)。LonTalk協(xié)議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)積壓動(dòng)態(tài)地調(diào)整介質(zhì)訪問(wèn),允許網(wǎng)絡(luò)在輕負(fù)載情況下用較短的時(shí)間片,在重負(fù)載情況下用較長(zhǎng)的響應(yīng)時(shí)間片。
對(duì)照實(shí)驗(yàn)表明,36個(gè)LonWorks節(jié)點(diǎn)互聯(lián),采用一般P-堅(jiān)持算法,當(dāng)每秒要傳輸?shù)膱?bào)文達(dá)500 ～1000包時(shí),碰撞率從10%上升到54%;而采用預(yù)測(cè)的P-堅(jiān)持算法,在500包以下時(shí)碰撞率與前者相當(dāng),在500～1000包時(shí)穩(wěn)定在10%。
對(duì)所有令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò),LonTalk具有對(duì)多介質(zhì)的支持,但這些介質(zhì)必須在總線(xiàn)上具有環(huán)的結(jié)構(gòu) ,令牌在這個(gè)環(huán)線(xiàn)上輪巡。這對(duì)使用電力線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)電作為介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)顯然不可行，因?yàn)榫W(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)幾乎能同時(shí)收到令牌。同時(shí),令牌環(huán)網(wǎng)絡(luò)還需增加令牌丟失時(shí)的恢復(fù)機(jī)制、令牌快速應(yīng)答機(jī)制,這些都增加了硬件上的開(kāi)銷(xiāo),使網(wǎng)絡(luò)成本增加。
對(duì)令牌總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),LonTalk在令牌中加入網(wǎng)絡(luò)地址,從而在物理總線(xiàn)上建立一個(gè)邏輯環(huán)的結(jié)構(gòu),使令牌在這個(gè)邏輯環(huán)上輪巡。但是CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,在低速網(wǎng)絡(luò)中令牌輪巡時(shí)間變得很長(zhǎng)。另外,令牌總線(xiàn)在有節(jié)點(diǎn)上網(wǎng)或下網(wǎng)時(shí)都會(huì)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。在電池供電的系統(tǒng)中,會(huì)因經(jīng)常休眠和喚醒而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)上下網(wǎng)時(shí)頻繁重構(gòu);在惡劣的環(huán)境中,常會(huì)發(fā)生令牌丟失而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。這些網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會(huì)大大降低網(wǎng)絡(luò)的效率。同時(shí)由于網(wǎng)絡(luò)地址的限制，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)至多只有255個(gè)節(jié)點(diǎn)。
我們常用的CSMA/CD(如Ethernet),在輕負(fù)載情況下具有很好的性能;在重負(fù)載情況下，過(guò)多的碰撞使網(wǎng)絡(luò)效率變得極低。
目前,在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)中還有一種十分流行的網(wǎng)絡(luò)——CANbus。它采用無(wú)主結(jié)構(gòu),這一點(diǎn)大大優(yōu)于Bitbus。其MAC層上的管理很有特色。它也采用CSMA方式，但將網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí),采用支配位(0)和避讓位(1)、以及總線(xiàn)回讀的方法實(shí)現(xiàn)非破壞性總線(xiàn)仲裁。即當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向網(wǎng)絡(luò)傳遞信息時(shí),優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)主動(dòng)停止發(fā)送,而優(yōu)先級(jí)高的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸,這可以有效地避免總線(xiàn)碰撞。但是CONTROL ENGINEERING China版權(quán)所有,這要求網(wǎng)絡(luò)一定要同步,這對(duì)多介質(zhì)的情況顯然不適用。另外,對(duì)各節(jié)點(diǎn)不太需要優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò),由于不得不定義一個(gè)優(yōu)先級(jí),因而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信較繁忙時(shí)，有些優(yōu)先級(jí)低的節(jié)點(diǎn)可能很長(zhǎng)時(shí)間不能發(fā)送信息。因此,Canbus較適合介質(zhì)單一、節(jié)點(diǎn)數(shù)目較少的小網(wǎng)絡(luò)。
綜上所述,Lon的MAC子層具有以下優(yōu)點(diǎn):支持多介質(zhì)的通信,支持低速率的網(wǎng)絡(luò),可在重負(fù)載情況下保持網(wǎng)絡(luò)性能,支持大型網(wǎng)絡(luò)。
2.LonTalk對(duì)優(yōu)先級(jí)的支持
在LonWorks網(wǎng)絡(luò)中,為提高緊急事件的響應(yīng)時(shí)間,提供了一個(gè)可選擇的優(yōu)先級(jí)機(jī)制。該機(jī)制允許用戶(hù)為每個(gè)需要優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)特定的優(yōu)先級(jí)時(shí)間片,并保證有且只有一個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有這樣的優(yōu)先級(jí)時(shí)間片。在發(fā)送過(guò)程中,優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)報(bào)將在該時(shí)間片內(nèi)把數(shù)據(jù)報(bào)發(fā)送出去。優(yōu)先級(jí)時(shí)間片為0～127,0是不需等待立即發(fā)送,1是等待1個(gè)時(shí)間片,2是等待2個(gè)時(shí)間片 ,依此類(lèi)推。低優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)需等待較多的時(shí)間片,而高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)需等待較少的時(shí)間片 ,這個(gè)時(shí)間片加在P-概率時(shí)間片之前。非優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)必須等待優(yōu)先級(jí)時(shí)間片都完成后, 再等待P-概率時(shí)間片后發(fā)送。因此,加入優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)總比非優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)有更快的響應(yīng)時(shí)間。
3.LonTalk對(duì)多介質(zhì)的支持
LonTalk協(xié)議對(duì)各種介質(zhì)的支持是獨(dú)立的。Lon的神經(jīng)元芯片可以容許的通信介質(zhì)類(lèi)型非常廣泛,如雙絞線(xiàn)、電力線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)電、紅外線(xiàn)、同軸電纜、光纖等。
4.LonTalk對(duì)多通道的支持
一個(gè)通道是指在物理上能獨(dú)立發(fā)送報(bào)文(不需要轉(zhuǎn)發(fā))的一段介質(zhì)。LonTalk規(guī)定,一個(gè)通道至多有32385個(gè)節(jié)點(diǎn),一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以由一個(gè)或多個(gè)通道組成,通道之間通過(guò)路由器來(lái)連接。
這樣,不僅可實(shí)現(xiàn)多介質(zhì)在同一網(wǎng)絡(luò)上的連接,而且可減輕一個(gè)通道的網(wǎng)絡(luò)信道過(guò)于擁擠。
5.LonTalk對(duì)大網(wǎng)絡(luò)的支持
網(wǎng)絡(luò)地址可以有以下三層結(jié)構(gòu):
第一層結(jié)構(gòu)是域。域的結(jié)構(gòu)可以保證在不同的域中通信彼此獨(dú)立。例如,不同的應(yīng)用節(jié)點(diǎn)共存在同一通信介質(zhì)中(如無(wú)線(xiàn)電),不同的域的區(qū)分可以保證它們的應(yīng)用完全獨(dú)立,不會(huì)彼此干擾。
第二層結(jié)構(gòu)是子網(wǎng)。每個(gè)域最多有255個(gè)子網(wǎng),一個(gè)子網(wǎng)可以是一個(gè)或多個(gè)通道的邏輯分組 ,有一種子網(wǎng)層的智能路由器產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)交換。
第三層結(jié)構(gòu)是節(jié)點(diǎn)。每個(gè)子網(wǎng)最多有127個(gè)節(jié)點(diǎn),所以一個(gè)域最多有255×127=32385個(gè)節(jié)點(diǎn)。任一節(jié)點(diǎn)可以分屬一個(gè)或兩個(gè)域,容許一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為兩個(gè)域之間的網(wǎng)關(guān),也容許一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)分別發(fā)向兩個(gè)不同的域。
節(jié)點(diǎn)也可以被分組一個(gè)分組在一個(gè)域中跨越幾個(gè)子網(wǎng)或通道。在一個(gè)域中最多有256 個(gè)分組,每個(gè)分組對(duì)需應(yīng)答服務(wù)最多有64個(gè)節(jié)點(diǎn),而無(wú)應(yīng)答服務(wù)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)不限。一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以分屬15個(gè)分組去接收數(shù)據(jù)。分組結(jié)構(gòu)可以使一個(gè)報(bào)文同時(shí)被多個(gè)節(jié)點(diǎn)接收。
另外每個(gè)神經(jīng)元芯片有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的48位ID地址。這個(gè)地址由廠方規(guī)定控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,一般只在網(wǎng)絡(luò)安裝和配置時(shí)使用,可以作為產(chǎn)品的序列號(hào)。
通道并不影響網(wǎng)絡(luò)的地址結(jié)構(gòu),域、子網(wǎng)和分組都可以跨越多個(gè)通道。
6.LonTalk的報(bào)文服務(wù)
LonTalk協(xié)議提供了四種類(lèi)型的報(bào)文服務(wù):
?應(yīng)答方式或端對(duì)端的應(yīng)答服務(wù):當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)或分組時(shí),每個(gè)接收到報(bào)文的節(jié)點(diǎn)都分別向發(fā)送方應(yīng)答。如果發(fā)送方在應(yīng)答時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到全部應(yīng)答,則重新發(fā)送該報(bào)文。重發(fā)次數(shù)和應(yīng)答時(shí)間都是可選的。報(bào)文應(yīng)答服務(wù)由網(wǎng)絡(luò)處理器完成,不必由應(yīng)用程序來(lái)干預(yù)。報(bào)文ID號(hào)確保節(jié)點(diǎn)不會(huì)收到重復(fù)的報(bào)文。
?請(qǐng)求/響應(yīng)方式:當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)或分組時(shí),每個(gè)接收到報(bào)文的節(jié)點(diǎn)都分別向發(fā)送方響應(yīng)。如果發(fā)送方在響應(yīng)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到全部響應(yīng),則重新發(fā)送該報(bào)文。重發(fā)次數(shù)和響應(yīng)時(shí)間都是可選的。報(bào)文響應(yīng)服務(wù)由應(yīng)用處理器完成,可以包含數(shù)據(jù),是由應(yīng)用處理器完成的,適合遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用和客戶(hù)/服務(wù)器的應(yīng)用。
?非應(yīng)答重發(fā)方式:當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)或分組時(shí),不需每個(gè)接收到報(bào)文的節(jié)點(diǎn)向發(fā)送方應(yīng)答或響應(yīng),而是重復(fù)多次發(fā)送同一報(bào)文,使報(bào)文盡量可靠地被接收方收到。這種方式適于節(jié)點(diǎn)較多的分組的廣播發(fā)送,從而避免因節(jié)點(diǎn)響應(yīng)而使網(wǎng)絡(luò)過(guò)載。
?非應(yīng)答方式:當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)或分組時(shí),不需每個(gè)接收到報(bào)文的節(jié)點(diǎn)向發(fā)送方應(yīng)答或響應(yīng),也不必重復(fù)多次發(fā)送同一報(bào)文,只發(fā)一次即可。這種方式適合對(duì)可靠性要求不高,但報(bào)文長(zhǎng)度較長(zhǎng)、需要速度較高的報(bào)文。
7.LonTalk網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證
LonTalk支持報(bào)文認(rèn)證。收發(fā)雙方在網(wǎng)絡(luò)安裝時(shí)約定一個(gè)6字節(jié)的認(rèn)證字,接收方在接收時(shí)判斷報(bào)文是否經(jīng)過(guò)發(fā)送方認(rèn)證,只有經(jīng)過(guò)發(fā)送方認(rèn)證的報(bào)文方可接收。
8.碰撞檢測(cè)
Lon支持在通信介質(zhì)上的硬件碰撞檢測(cè)(如雙絞線(xiàn))。LonTalk可以將正在發(fā)送的碰撞報(bào)文自動(dòng)取消控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,重新再發(fā)。如果沒(méi)有碰撞檢測(cè),若碰撞發(fā)生,只有到響應(yīng)或應(yīng)答超時(shí)時(shí)才會(huì)重發(fā)報(bào)文。
四、LonWorks與現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)
按照國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)的敘述,把低級(jí)或底層的工業(yè)數(shù)據(jù)總線(xiàn)定名為現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。其基本要求包括:以串行通信的方式取代傳統(tǒng)的4～20mA的信號(hào)傳輸控制工程網(wǎng)版權(quán)所有,并且一條現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)可為眾多的可尋址的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)連接;支持底層的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備與高層的系統(tǒng)利用公用介質(zhì)交換信息;現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的協(xié)議在物理層和鏈路層與OSI模型有相同的含義。目前,一些公司、廠商所推出的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)產(chǎn)品,其基本要求大體與上述內(nèi)容類(lèi)似。
從前面對(duì)LonWorks的分析介紹可以看出,LonWorks的性能覆蓋了IEC關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的推薦規(guī)范,而且應(yīng)用更加靈活。
①神經(jīng)元芯片是一個(gè)很好的低成本的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)處理器。它處理現(xiàn)場(chǎng)互聯(lián)的全部任務(wù),還能處理現(xiàn)場(chǎng)傳感器、執(zhí)行器的動(dòng)作,以及簡(jiǎn)單的數(shù)字邏輯運(yùn)算等現(xiàn)場(chǎng)任務(wù)。
?、?/span>LonTalk是OSI參考模型面向現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象應(yīng)用的一個(gè)子集。它比現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)歷來(lái)推薦的功能覆蓋面更廣,如支持多介質(zhì)、大網(wǎng)絡(luò)。這為工廠制造自動(dòng)化的測(cè)、控、管一體化提供了全局性的解決方案,而且都可通過(guò)固化有LonTalk協(xié)議的神經(jīng)元芯片實(shí)現(xiàn),只需用一個(gè)神經(jīng)元和某種網(wǎng)絡(luò)的專(zhuān)用控制器相連構(gòu)成的橋接器同生產(chǎn)管理級(jí)、廠級(jí)互聯(lián)。另外,它比現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)以往提供的應(yīng)用服務(wù)更友好、更方便,用戶(hù)只需按對(duì)象來(lái)定義和連接網(wǎng)絡(luò)變量。
?、?/span>LonWorks支持各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),不限于總線(xiàn),選擇不同的收發(fā)器可構(gòu)成星形、環(huán)形、樹(shù)形或混合形結(jié)構(gòu);而尋址由協(xié)議來(lái)解決,這樣現(xiàn)場(chǎng)互聯(lián)更加靈活。
綜上所述,LonWorks是一種全新的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。它為全分散式的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供了可互操作的控制網(wǎng)絡(luò)。
