LonWorks©网络
现场总线是一种工业数据总线,主要解决现场的智能化仪表、控制器、执行机构等现场设备之间的数字通讯以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。其主要目的是实现测控网络的开放性、不同厂家设备的互操作性以及测控网络构成的简单、方便和可靠性。在目前国际上通用的十多种现场总线中,LonWorks是实际应用最多的现场总线技术。
LonWorks(Local Control Network)局部控制网络技术,是美国Echelon公司投入1.5亿美元、700个人年及数十万工程小时开发的现场总线控制网络技术,于1990年12月向全世界推出。LonWorks技术可应用于各行各业的自动化监控系统,为实现智能控制网络提供了完整的解决方案。
LonWorks控制网络是一种通用的、开放式的可互操作的测控网络,可将多家厂商的产品集成在一个网络平台中。LonWorks技术已成为当今全球控制设备领域中得到公认的通用开放的行业标准。
LonWorks技术将多种器件集成在一起,以便监测传感器、控制执行器,提供可靠的通讯及网络管理服务。LonWorks技术是即插即用式的控制网络系统,使不同的平台和各厂家的监控诊断产品都包容在一个系统中。
LonWorks技术是通用总线,可同时应用在Sensor Bus(传感器总线)、Device Bus(设备总线)、Field Bus(区域总线)等任何一层总线中。除总线式网络结构外,LonWorks技术还支持自由拓扑结构。
LonWorks技术所使用的通信协议称为LonTalk协议。LonTalk协议遵循由国际标准化组织(ISO)定义的开放系统互连(OSI)模型,提供了OSI参考模型的全部七层服务。这是LonTalk协议区别于其他各种现场总线协议的重要特点。
LonTalk协议支持以不同通信介质分段的网络,包括双绞线、电力线、光纤、无线、红外线等。LonWorks网络可在同一个网络中混合使用上述各种介质。
LonWorks Networks的技术特点是:
(1)LonWorks技术的基本元件Neuron芯片同时具备了通信与控制功能,并且固化了ISO/OSI的全部七层通信协议,以及34种常见的I/O控制对象。
(2)改善了CSMA(载波监听多路访问),LonWorks称之为Predictive P-Persistent CSMA(可预测的P坚持CSMA),这样,在网络负载很重时,不会导致网络瘫痪。
(3)网络通信应用程序采用了面向对象的设计方法,LonWorks技术将其称之为“网络变量”,使网络通信的设计简化为参数设计。这样,不但节省了大量的设计工作量,同时增加了通信的可靠性。
LonWorks网络的通信性能为:
(a)直接通信距离可达到2700m,通信速度78kbps;
(b)通信速度可达1.25Mbps,此时有效距离为130m;
(c)一个测控网络上的前端数可以达到32000个;
(d)网络通信每帧的有效字节数可以从0到228个字节。
现在,全世界已经安装了数千万台应用LonWorks技术的设备,并已有上千家应用开发商。事实表明LonWorks技术已经成为家庭、楼宇、工厂和交通运输等测控系统网络化的主要标准。LonWorks技术使我们周围许许多多的日常电器——从家庭照明开关,到办公大楼人员变化传感器,到工厂阀门,到地铁的自动门——都可以实现智能化和相互通讯。LonWorks技术是高可靠、低成本、网络化的控制方案,ANSI/EIA 709.1协议(LonTalk协议)就是为生产与LonWorks设备互操作的电器提供开放式工业标准。
LonWorks网络是开放式的现场总线测控网络。它是目前最具有发展前途的现场总线之一。在目前主流的现场总线中,LonWorks是使用最广泛的现场总线,其在北美、欧洲的安装点数占现场总线总数的30%,超过其他现场总线。在中国,LonWorks技术也得到了很大的发展,国家建设部科学技术委员会智能建筑技术开发中心把LonWorks网络作为智能建筑中一种重点推广的现场总线,并成立了“中国智能建筑技术LonMark协作网”,以指导国内厂家LonWorks现场总线产品的研究、开发,已经有一大批厂家生产出了成型的LonWorks技术产品应用到不同的领域,取得了较好的效果。
南京迪塞斯自动化科技有限公司在计算机测量与控制、基于现场总线技术的智能测控系统的研发方面具有很强的综合实力,其自主研制的893-IDCN网络是国内第一个具有自主知识产权的现场总线网络,在国内的电力、冶金、化工等方面具有非常好的应用业绩和很高的知名度。
在当前现场总线产品朝着开放式现场总线技术发展的大趋势下,我们推出了特别适合工程设备管理、智能建筑的基于LonWorks技术和符合LonTalk协议的现场总线测控产品。产品充分利用了LonWorks现有的各种成熟的、先进的技术以及方便的开发手段,使开发出的893-LM系列产品具有以下诸多特点:
1.具有高速1.25Mbps和低速78Kbps两种通信速度的网络产品可供选择。
2.支持多种通信介质。在一个网络内,双绞线、电力线、无线、光纤等多种通信介质可以同时使用(加网关、路由器等)。
3.通讯距离长。在78Kbps时,在不加中继器的情况下,通讯距离能达到2700米,这是一般的通信技术难以达到的性能指标。
4.支持多种网络拓扑结构。一般的现场总线技术产品仅支持总线型拓扑结构,LonWorks网络还可以是星型、环型等任意网络拓扑结构,统称为自由拓扑结构。
5.LonTalk协议封装了OSI参考模型的全部七层协议,方便了上层应用开发。
6.Neuron神经网络芯片内部封装了3个CPU,使应用CPU和通信CPU功能相对独立,同时也简化了应用,通信的可靠性更有保障。
7.通信网络在电气上是隔离的,保证通信网络的安全可靠。
同时,由于893-LM网络产品采用独特的命令消息传递方式,实现了测控前端的即插即用,不需配置,更不要专门的配置工具,不但可节约投资,还降低了应用难度,简化了系统维护量。
另外,在893-LM网络产品中,还特别设计了针对地下工程的防水、防潮、防盐雾及抗电磁脉冲干扰的措施,并通过了相关的专业检测和认证,使之能够在恶劣的环境下长期可靠地工作。
总之,893-LM网络技术产品,针对工程设备智能化管理特点而开发,不但要让我们的各类工程用得好,还要用得起。希望通过我们的不断努力,使工程设备的自动化水平跨上一个新的台阶。