LonWorks 現(xiàn)場(chǎng)總線的一種應(yīng)用方法

一.概要
交通部上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所于1989年開始研制實(shí)時(shí)船用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，歷時(shí)3年，于1991年研制成功，命名為船用2+實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并首次應(yīng)用于南海904運(yùn)輸補(bǔ)給艦，目前已用于多艘艦船，有遠(yuǎn)望3號(hào)、053艦等。至今為止，形成了船用控制網(wǎng)絡(luò)的批量產(chǎn)品。在當(dāng)時(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還未開始應(yīng)用，使得2+網(wǎng)絡(luò)添補(bǔ)了國內(nèi)船用控制網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)空白，并形成產(chǎn)品推廣使用了多年?，F(xiàn)在看來，2+網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在船舶控制系統(tǒng)中還是起作主要作用。使得船舶控制從單機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)型自動(dòng)控制。2+網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖1，從圖中可以看出，這種樹形的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不盡合理，通信總機(jī)肩負(fù)著很重要的任務(wù)，可靠性要求很高。從控制機(jī)到控制機(jī)最遠(yuǎn)的路由要通過3個(gè)交換機(jī)，造成通信時(shí)間加長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性不高。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的不斷完善，選用一種能結(jié)合我國實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)代替船用控制網(wǎng)絡(luò)已非常必要。

二．LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)：
LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片（Neuronchip），它由美國摩托羅拉公司和日本東芝公司生產(chǎn)，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）LonWorks技術(shù)的基本元件——Neuron芯片，同時(shí)具備了通信與控制功能，并且固化了ISO/OSI的全部七層通信協(xié)議，以及34種常見的I/O控制對(duì)象。
（2）改善了CSMA，LonWorks稱之為PredictiveP-PersistantCSMA。這樣，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
（3）網(wǎng)絡(luò)通信采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，LonWorks技術(shù)將其稱之為"網(wǎng)絡(luò)變量"。使網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化成為參數(shù)設(shè)置。這樣，不但節(jié)省了大量的設(shè)計(jì)工作量，同時(shí)增加了通信的可靠性。
（4）LonWorks技術(shù)的通信的每幀有效字節(jié)可以從0到228個(gè)字節(jié)。
（5）LonWorks技術(shù)的通信速度可達(dá)1.25MBps（此時(shí)有效距離為130M）。
（6）LonWorks技術(shù)一個(gè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到32000個(gè)。
（7）LonWorks技術(shù)的直接通信距離可以達(dá)到2700m（雙絞線，78KBps）。
（8）針對(duì)不同的通信介質(zhì)有不同的收發(fā)器和路由器。
（9）有LON-WEB網(wǎng)關(guān)，可以連接INTERNET。