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1、第24卷 第3期武汉交通科技大学学报Vol.24No.32000年6月JournalofWuhanTransportationUniversityJune2000基于LonWorks现场总线的智能住宅a1)1)2)黎明森 李志俊 张 更(1)2)武汉交通科技大学信息工程学院 武汉 430063)(深圳华为集团公司 深圳 518057)摘要:现场总线是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互连的通信网络,是现场通信与控制系统的集成,而LonWorks现场总线又是现场总线技术中最为突出、最流行
2、的技术之一.文中介绍和分析了LonWorks的特点和组网功能,分析了LonWorks应用于智能住宅的关键技术,并给出了一个以单片机为核心的GPS校时节点的实例.关键词:现场总线;智能住宅;神经元;网络中图法分类号:TP130 引 言1LonWorks技术的特点智能住宅,一方面指家用电器的自动调节、自LonWorks现场总线技术是美国90年代初动控制,定时控制各种家用电器的工作,如电冰箱提出的网络技术.它是针对控制对象研制的新型延时保护、电视机定时关闭、收音机定时打开、排网络,其特点是与通信介质无关,适
3、于短捷控制通风扇定时开启、定时闹钟、语音提示以及通过电话信,造价非常低廉,美国人称之为局部操作网.从机控制家用电器的启动和关闭,以实现远程控制;一般局域网到局部操作网的具体解决方法通称为另一方面给住户提供家庭保障系统,如防火、防LonWorks技术.它的问世很快被世界各国所确盗,当家庭发生火灾或有人非法入侵时,能自动拨认和广泛应用.我国国内许多的制造业的群控系报警并通知服务中心,若家中无人,能自动通过电统、电力系统均有开发的LonWorks产品上市.话或BP机与家庭主人联系,并自动切断电源等.它主要用新
4、一代总线控制系统(FCS)代替传统的智能住宅不仅仅是家庭内部具有一定智能功能,集散控制系统(DCS)实现现场通信网络与控制系更主要的是通过社区网络,提供更多的信息服务,统的集成.它是计算机技术、通信技术和控制技术如天气预报、广播信息、主要商品价格、影视节目的科学综合.它的出现使传统的自动控制系统在预告、火车、航班时刻等大众生活中常用信息;物体系结构、设计方法、安装调试方法等发生了革命业管理、收费通知、代换煤气、上门维修、热线投性变革.它与一般传统控制系统相比,有许多本质诉、经费结算等关系居民生活利益的管
5、理信息;股上的不同.票行情、电子购物、知识咨询、家庭教育、旅游指首先它把通信功能一直延伸到生产现场或生南、网络红娘、电子图书馆等有偿信息等.智能建产设备,可用于过程自动化、现场自动化设备或仪筑在我国才刚刚起步,与发达国家相比,尚存在较表互连的现场通信网络.第2,具有现场总线设备大的差距.所以在智能住宅的开发中,既要考虑居互操作性.使用户可以对不同厂家、不同品牌的现民的消费要求,还必须考虑大多数人的经济承受场设备很方便地进行统一组态,构成所需要的控能力.为此我们在协助某物业公司的智能住宅开制回路.这些设备
6、(如传感器、变送器、执行器等)发中,借鉴国外先进经验,在我国率先应用了组网通过一对传输线互连,并可根据现场情况任意选灵活、编程方便、价格低廉的LonWorks技术.择双绞线、同轴电缆、光纤等不同类型的传输介a收稿日期:20000305 黎明森:男,62岁,教授©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·222·武汉交通科技大学学报2000年 第24卷质,现场总线为开放式互连网络,既可与同层网络互连,也可与不同层网络
7、互连,且网络数据共享.第3,现场总线控制系统废弃了传统的集散控制系统(DCS)的输入输出单元和控制站,而是将DCS控制站的功能块分散地分配给现场仪表,进行统一组态,功能块可灵活选用,实现真正的分散控制;再者,通信线供电方式允许现场仪表直接从通信线上摄取能量,这种通信供电方式便于使用本质安全环境的低功耗仪表.2LonWorks技术网络组成及功能图1LonWorks的网络结构LonWorks可以根据需要,选择不同的通信介质,在不同的通信介质下具有300bitös至LonWorks技术最突出的优势是具有高性1
8、125Mbitös的数据传输率.图2中是LonWorks能低成本的网络接口,内含3个CPU的超大规模的4种介质和5种传输率的控制系统.神经元芯片,以及固化的LonWorks通信协议;LonWorks的主要技术包括NEURON芯同时利用其MIP(微处理器接口程序)软件,还可片,LonTalk协议,NEURONC编程语言等.以开发出各种低成本的网关(网络接口).现在,由211NEURON芯片于高性能价格比的成熟网关为网络互连提供了方它是LonW
