LonWorks控制技術(shù)在反應(yīng)罐自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
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STI-VC2100MA系列控制模塊已通過中國船級(jí)社認(rèn)證和勞氏船級(jí)社環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn),以下是試驗(yàn)內(nèi)容：
（1）電源變化試驗(yàn)。
（2）電源故障試驗(yàn)。
（3）耐電壓試驗(yàn)。
（4）絕緣電阻測(cè)試。
（5）高溫試驗(yàn)。
（6）濕熱試驗(yàn)。
（7）振動(dòng)試驗(yàn)。
（8）輻射電磁場(chǎng)干擾試驗(yàn)。
（9）電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)。
（10）射頻傳導(dǎo)干擾試驗(yàn)。
在系統(tǒng)的開發(fā)實(shí)施過程中，遇到許多復(fù)雜問題，我們通過以下幾點(diǎn)措施保證了系統(tǒng)的順利實(shí)施。
1．我們采用以下方法設(shè)計(jì)了系統(tǒng)中的核心模塊————LonWorks控制模塊，該模塊抗干擾性能好，已成功應(yīng)用于船舶控制及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，能夠滿足本系統(tǒng)的要求。
（1）嚴(yán)格按照LonMark互通協(xié)會(huì)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)與布線。全部選用高質(zhì)量低功耗的貼片元器件。
（2）根據(jù)摩托羅拉公司的建議我們采用6層板的PCB設(shè)計(jì)，電源層和地層分開，6層的電路板與2層電路板相比可大大減少電磁干擾（EMI），因?yàn)楦郊拥膶颖阌赩CC去耦及更有效地進(jìn)行邏輯的地保護(hù)。大大提高模塊抗干擾能力。
（3）為保護(hù)在芯片上的EEPROM，使得當(dāng)VDD低于工作電壓時(shí)不至邏輯混亂，我們采用低電壓指示（LVI）芯片保護(hù)EEPROM。選用了ECHELON推薦的DS1233貼片設(shè)計(jì)（ECHELON公司的LonWorks產(chǎn)品中全部采用DS1233）。
（4）與ECHELON的FTT控制模塊（Model55020-10）全兼容，但ECHELON的控制模塊只有內(nèi)置2KRAM，編制較大規(guī)模程序時(shí)可能出現(xiàn)內(nèi)存不夠。因此我們?cè)贚onControl控制模塊中增加了26K的外部RAM，這樣一來用戶就可以增大LonWorks通信中的發(fā)送和接收緩沖區(qū)，大大提高實(shí)時(shí)通信效率。也便于用戶編寫大型C程序。
（5）在模塊中增加了SERVICE指示燈和SERVICE按鈕，便于用戶下載程序和直觀地顯示運(yùn)行狀態(tài)。
（6）由于原來的模塊只有11個(gè)IO，IO腳太少。我們利用原模塊中的3個(gè)空腳，擴(kuò)展了輸出的3個(gè)IO，開放給用戶使用。
2．設(shè)計(jì)了一塊PC機(jī)上的LonWorksPC接口卡，該接口卡采用雙端口RAM技術(shù)使得LonWorks的3150和PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，PC機(jī)上影射一塊3150的內(nèi)存，進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)變量的數(shù)據(jù)交換，采用這種方式，數(shù)據(jù)交換速度非?？?，而且編程方便。該接口卡無需驅(qū)動(dòng)程序，在WINDOWS98下利用VB或VC直接進(jìn)行內(nèi)存讀寫。
3．該系統(tǒng)上位機(jī)經(jīng)初步統(tǒng)計(jì)變量有3700多個(gè)，如此多的變量采用LonWorks的網(wǎng)絡(luò)變量進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸將是勉為其難。我們經(jīng)過研究，決定采用LonWorks的顯形報(bào)文通信格式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，這樣一來可以不用LonMaker和LNSDDE，一方面降低了系統(tǒng)成本，另一方面更換模塊時(shí)不需要進(jìn)行LomMaker網(wǎng)絡(luò)變量的安裝，便于用戶維修更換。具體實(shí)施辦法為每個(gè)控制模塊都設(shè)置了一個(gè)唯一的地址碼開關(guān)，程序上電運(yùn)行時(shí)將這個(gè)地址碼設(shè)置成為控制模塊的機(jī)號(hào)。如果維修時(shí)需要更換控制模塊，將新模塊的地址設(shè)置成要更換模塊相同的地址即可以直接替換。
4．在上位機(jī)上利用原來的標(biāo)準(zhǔn)DDE程序進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)我們發(fā)現(xiàn)交換速度太慢，通過對(duì)DDE程序的深入研究，我們改進(jìn)了DDE交換數(shù)據(jù)過程，采用了快速DDE算法程序，提高了數(shù)據(jù)的交換速度，該系統(tǒng)的所有通信數(shù)據(jù)均在1秒鐘內(nèi)更新完畢。
5．控制模塊元器件選用進(jìn)口工業(yè)級(jí)微功耗表面貼片器件，功耗很低，系統(tǒng)工作時(shí)不會(huì)發(fā)熱。接插件選用德國公司的產(chǎn)品。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模塊為可插拔DIN結(jié)構(gòu)，維護(hù)極為方便。電源線、通信線無極性，可以隨意接。
評(píng)論