幾種總線通信介質(zhì)訪問(wèn)控制方式

2、 LON(LocalE Operation Networks)

美國(guó)Echelon公司于1991年推出的局部操作網(wǎng)絡(luò)，在組建分布式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)方面具有優(yōu)越性。LON技術(shù)適合于低層次工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，在住宅、樓宇管理、暖通、水處理、食品加工、機(jī)器控制與監(jiān)視等領(lǐng)域被廣泛接受。
　　
LONWORKS采用的LonTalk通信協(xié)議遵循ISO／OSI的全部7層模型。LonTalk協(xié)議被封裝在稱之為Neuron神經(jīng)芯片中得以實(shí)現(xiàn)。Neuron神經(jīng)芯片是IONWORKS的核心，內(nèi)含3個(gè)8位CPC，分別為介質(zhì)訪問(wèn)控制處理器，網(wǎng)絡(luò)處理器和應(yīng)用處理器。可見(jiàn)，Neuon神經(jīng)芯片不僅作為L(zhǎng)ON總線的通信處理器，也作為采集和控制的通用處理器。
　　
LON支持多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如總線型、星型、環(huán)型、混合型等，和多種傳輸介質(zhì)，如雙絞線、電力線、無(wú)線電波、紅外線、光纖、同軸電纜和電源線等。可以根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選擇不同的收發(fā)器和介質(zhì)。采用雙絞線時(shí)，通信速率為78kbps／2700m/每段以節(jié)點(diǎn)，1．25Mbps／130m/每段64個(gè)節(jié)點(diǎn)。Motomla已開(kāi)發(fā)出IS-78本安物理通道，使LON網(wǎng)絡(luò)可以延伸到危險(xiǎn)區(qū)域。

LON的通信介質(zhì)訪問(wèn)控制方式為帶預(yù)測(cè)P-堅(jiān)持CSMA。當(dāng)節(jié)點(diǎn)有信息要發(fā)送而試圖占用通道時(shí)，首先在一個(gè)固定的周期Beta 1檢測(cè)通道是否處于網(wǎng)絡(luò)空閑。為了支持優(yōu)先級(jí)，還要增加優(yōu)先級(jí)時(shí)間片，優(yōu)先級(jí)越高的所加的時(shí)間片越少。隨后再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)積壓參數(shù)BL產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)等待時(shí)間片W’，W’為0到W之間的隨機(jī)數(shù)，W＝BL*16。當(dāng)延時(shí)結(jié)束時(shí)，網(wǎng)絡(luò)仍空聞，節(jié)點(diǎn)以概率p=1／W發(fā)送報(bào)文。此種方式在負(fù)載較輕時(shí)使介質(zhì)訪問(wèn)延遲最小化，而在負(fù)載較重時(shí)使沖突最小化，但不能消除沖突。圖2-1為L(zhǎng)ON的優(yōu)先級(jí)帶預(yù)測(cè)P-堅(jiān)持CSMA概念示意圖。
　　
LON有完整的7層協(xié)議，具備了局域網(wǎng)的基本功能，與異型網(wǎng)的兼容性比現(xiàn)存的任何現(xiàn)場(chǎng)總線都好。它還提供了與LAN的接口，從而實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)結(jié)合。同時(shí)，LON屬于網(wǎng)絡(luò)型系統(tǒng)，不適合于有大量數(shù)據(jù)需要采集，進(jìn)行頻繁處理的快速工業(yè)控制系統(tǒng)。

LON通過(guò)具有通信與控制功能的Neuron神經(jīng)芯片、收發(fā)器、電源、傳感器和控制設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，采用專用的編程工具Neuron C，利用所提供的開(kāi)發(fā)工具：LonBuilder、NodeBuilder和LVS技術(shù)，可以快速、方便地開(kāi)發(fā)節(jié)點(diǎn)和聯(lián)網(wǎng)。