LonWorks 現(xiàn)場總線的一種應(yīng)用方法

三.應(yīng)用方法：
目前LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)開始應(yīng)用。但多采用網(wǎng)絡(luò)變量的方式進行數(shù)據(jù)通信，其主要優(yōu)點在于：軟件編程方便、可采用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)變量便于今后和其它標(biāo)準(zhǔn)的LonWorks設(shè)備進行通信。但采用網(wǎng)絡(luò)變量通信是要用LONMAKER軟件進行網(wǎng)絡(luò)變量的現(xiàn)場綁定（BIND），必須要在現(xiàn)場配備一臺PC機進行網(wǎng)絡(luò)變量綁定，對于只有幾個節(jié)點的控制對象來說，勢必要增加設(shè)備的投資。如果在設(shè)備運行過程中遇到節(jié)點損壞需要更換節(jié)點時，又要重復(fù)做一遍節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)變量綁定。這就要對最終用戶的維修人員進行培訓(xùn)，教會他們用LONMAKER軟件進行網(wǎng)絡(luò)變量的現(xiàn)場綁定。對于技術(shù)水平不高的用戶，只好由開發(fā)人員親自到現(xiàn)場進行維護。這大大提高的控制設(shè)備的維護成本。
在LonWorks的應(yīng)用過程中，可采用兩種通信方式即網(wǎng)絡(luò)變量通信和顯形報文通信。根據(jù)各自通信特點我們選用顯形報文通信方式。采取顯形報文通信方式最大的好處在于系統(tǒng)安裝配置時不需要綁定，便于現(xiàn)場用戶的安裝和維護。顯形報文通信的數(shù)據(jù)包和長度可以由用戶定義，就可以突破LonWorks關(guān)于每個控制節(jié)點不能超過63個網(wǎng)絡(luò)變量的限制。通過顯形報文還可以在不同的網(wǎng)絡(luò)之間進行協(xié)議和路由的轉(zhuǎn)換。但采取顯形報文通信也有其不足之處：控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)成了封閉系統(tǒng)，不能和其他LonWorks產(chǎn)品進行互連，另外軟件的編制過程也較為復(fù)雜，要增加相應(yīng)的用戶協(xié)議。
下面是利用顯形報文進行數(shù)據(jù)塊傳送的一個例子：
msg_tagmotor;
#defineMOTOR_ON0
typedefenum｛
MOTOR_FWD,
MOTOR_REV
｝motor_dir;
struct｛
longmotor_speed;
motor_dirmotor_direction;
intmotor_ramp_up_rate;
｝motor_on_message;
when（some_event）｛
msg_out.tag=motor;
msg_out.code=MOTOR_ON;
motor_on_message.motor_direction=MOTOR_FWD;
motor_on_message.motor_speed=500;
motor_on_message.ramp_up_rate=100;
memcpy（msg_out.data,motor_on_message,
sizeof（motor_on_message））;
msg_send（）;
｝

具體在實現(xiàn)過程中，我們采用INTEL的80C196作為現(xiàn)場級的CPU進行控制對象的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場控制，而利用LonWorks作為通信協(xié)處理器進行現(xiàn)場的數(shù)據(jù)傳輸。在80C196和3150采用并行口進行數(shù)據(jù)交換，交換的速度可達到100KBYTE/S以上，遠遠超過LonWorks雙絞線的78K的通信速率。對各個控制點之間的通信采用了廣播方式定時進行廣播通信，一個數(shù)據(jù)采集點把現(xiàn)場實時采集到的數(shù)據(jù)廣播給控制網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點，其他節(jié)點都同時收到這個采集點發(fā)來的數(shù)據(jù)，需要的數(shù)據(jù)可以保存下來，而不需要的數(shù)據(jù)就放棄。這種通信方式與主從式通信方式比較可大大減少網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通信量，提高網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量，大大提高通信的傳輸效率。
在3150控制模塊的選用上，原來采用ECHELON公司的控制模塊Model55020-10,但是在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)這個模塊無外部擴展內(nèi)存（RAM），作為通信協(xié)處理器使用要求有大量的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)進行數(shù)據(jù)交換，而僅僅利用3150內(nèi)部的2KRAM容量是遠遠不夠的（運行時系統(tǒng)還要占掉800多個字節(jié)）。在這種條件下，我們自己設(shè)計了一塊3150控制模塊，與55020-10兼容，在這基礎(chǔ)上增加了24K的外部RAM，這樣可以增加3150發(fā)送和接收緩沖區(qū)的數(shù)量，使得控制模塊的功能大大增強。采用這種方法，圓滿地解決了3150通信協(xié)處理器的數(shù)據(jù)通信和交換的功能。

四.幾點體會:
在LonWorks的應(yīng)用過程中，我們也覺得該系統(tǒng)有些不足之處。
1．3150的CPU處理運算能力差：
由于3150開發(fā)時間較早，當(dāng)時采用8位數(shù)據(jù)處理是局限于當(dāng)時情況，而在微處理機發(fā)展飛快的今天再采用當(dāng)時的技術(shù)已嫌落后。
2．3150的CPU處理速度慢：
3150最快采用10MHZ主頻，對于在工業(yè)高速控制場合這種速度不能滿足控制要求。
3.3150CPU在10MHZ主頻下的IO輸入輸出操作指令速度為60us，這只能用于如智能化大樓等低速控制場合。
4．ECHELON公司提供了PC機上的LonWorks網(wǎng)絡(luò)接口卡，而給用戶的驅(qū)動程序并沒有給出其具體的功能調(diào)用，不利于用戶進行二次開發(fā)。
5．開發(fā)系統(tǒng)的費用太高，一套基本的開發(fā)系統(tǒng)要10萬元以上，不符合國情，不利于LonWorks系統(tǒng)的推廣。