LonWorks 現(xiàn)場總線的一種應(yīng)用方法

一.概要
交通部上海船舶運輸科學(xué)研究所于1989年開始研制實時船用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，歷時3年，于1991年研制成功，命名為船用2+實時網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并首次應(yīng)用于南海904運輸補(bǔ)給艦，目前已用于多艘艦船，有遠(yuǎn)望3號、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)時由于現(xiàn)場總線技術(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)的一個空白，并形成產(chǎn)品推廣使用了多年。現(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個交換機(jī)，造成通信時間加長，實時性不高。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的不斷完善，選用一種能結(jié)合我國實際的現(xiàn)場總線技術(shù)代替船用控制網(wǎng)絡(luò)已非常必要。

二．LonWorks現(xiàn)場總線的特點：
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)，有以下幾個特點：
（1）LonWorks技術(shù)的基本元件——Neuron芯片，同時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，不會導(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)計簡化成為參數(shù)設(shè)置。這樣，不但節(jié)省了大量的設(shè)計工作量，同時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個字節(jié)。
（5）LonWorks技術(shù)的通信速度可達(dá)1.25MBps（此時有效距離為130M）。
（6）LonWorks技術(shù)一個測控網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點數(shù)可以達(dá)到32000個。
（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。