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问题解答
1)简介
LonWorks 由美国 Echelon 公司推出并由它与 Motorola、东芝公司共同倡导,于 1990 年正式
公布而形成,如图 10-27 所示。它采用 ISO/OSI 模型的全部七层通信协议,同时还采用面向对
象的设计方法,通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置,支持双绞线、同轴电缆、光缆和
红外线等多种通信介质和多种拓扑结构,并开发了本质安全防爆产品,被誉为通用控制网络。
图 10-27 LonWorks 总线214 西门子 PLC 入门经典问答
一个 LonWorks 控制网络可以有 3~30 000 个或更多的节点:传感器功能(温度、压力
等)、执行器功能(开关、调节阀、变频驱动等)、操作接口(显示、人机界面等)、控制功能
(新风机组、 VAV 等)。由于不需要像传统控制系统中的中央控制器, LonWorks 分布式控制
技术显示出很高的系统可靠性和系统响应,并且降低了系统的成本和运行费用。神经元芯片
完成节点的事件处理,并通过多种介质把处理结果传递给网络上的其他节点。
2)工作原理
LonWorks 的核心是神经元芯片(Neuron Chip),使用 CMOS CLSI 技术的神经元芯片使
实现低成本的控制网络成为可能。
神经元芯片是高度集成的,内部含有 3 个 8 位的 CPU。第一个 CPU 为介质访问控制处
理器,处理 LonTalk 协议的第一层和第二层; Neuron 芯片的编程语言为 Neuron C,它是从
ANSI C 中派生出来的,并对 ANSI C 进行了删减和增补。 Neuron 芯片可以通过 5 个通信引脚
与网络上的其他节点交换信息,也可以通过 11 个应用引脚与现场的传感器和执行器交换信
息。 11 个应用引脚具有 34 种应用操作模式,可以在不同的配置下为外部提供灵活的接口和
被芯片内部的计时器应用。第二个 CPU 为网络处理器,它实现 LonTalk 协议的第三层至第六
层。第三个 CPU 为应用处理器,实现 LonTalk 协议的第七层,执行用户编写的代码及用户代
码所调用的操作系统服务。神经元芯片实现了完整的 LonWorks 的 LonTalk 通信协议。
3)显著特点
LonWorks 总线具有网络结构多样、结构简单、成本低、通信协议公开等特点。
它是现场总线中唯一提供全部服务的现场总线,在工业控制系统中可同时应用在 Sensor
Bus、 Device Bus、 Field Bus 等任何一层总线中,具有上面提到的现场总线的公共的特点。
在一个 LonWorks 控制网络中,智能控制设备(节点)使用同一个通信协议与网络中的
其他节点通信,每个节点都包含内置的智能来完成协议的监控功能;除非和传统系统相互作
用或者规范要求,不需要网关;与专用垂直子系统的实施不同,强调水平功能性。