工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)Lonworks

1、自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)LonWorks 技術(shù)技術(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)LonWorks 技術(shù)技術(shù)1.概述2.LonTalk協(xié)議3.神經(jīng)元芯片4.Nuron C編程5. LonWorks收發(fā)器技術(shù) 6. LonWorks網(wǎng)絡(luò)的管理網(wǎng)絡(luò)的管理 7. LonWorks應(yīng)用案例應(yīng)用案例自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)LonWorks“有什么用有什么用”可以將家用電器、調(diào)溫器、空調(diào)設(shè)備、電表、燈光控制系統(tǒng)等相互連接并和互聯(lián)網(wǎng)相連?？蓮V泛應(yīng)用于樓宇、工廠自動(dòng)化、家庭、火車和飛機(jī)等領(lǐng)域。提供一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，給各種控制系統(tǒng)提供端到端的解決方案。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

2、自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用案例典型應(yīng)用案例 智能樓宇、連鎖店應(yīng)用智能樓宇、連鎖店應(yīng)用自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大門大門照相機(jī)照相機(jī)火警火警燈光燈光風(fēng)扇風(fēng)扇環(huán)境控制環(huán)境控制應(yīng)用案例：基于應(yīng)用案例：基于LonWorks的智能建筑的智能建筑Intelligent Building自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1 LonWorks概述概述LonWorks技術(shù)的發(fā)明者是美國Echelon公司。自1991年第一代問世以來，現(xiàn)在已是第三代。第三代的LonWorks技術(shù)充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將一個(gè)現(xiàn)場控制局域網(wǎng)變成一個(gè)借助廣域網(wǎng)跨越遠(yuǎn)程地域的控制網(wǎng)絡(luò)，并提供端到端的各種增值服務(wù)。自動(dòng)化

3、系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)LONWORKS networks are designed to transform everyday devices.自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò).into intelligent, interoperable, networked devices that communicate on a peer-to-peer basis using open standards.自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò). accessible from anywhere in the worldDimmer / SwitchHuman Machine

4、InterfaceSecurity CameraMotion SensorThermostatHVAC Valve Electronic BallastLonWorks Control NetworkOver the InternetFrom your browser自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Building Automation Industrial AutomationHome/Utility Automation Transportation Automation LonWorks is focused on four primary markets自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)

5、化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)LonWorks節(jié)點(diǎn)通信介質(zhì)和通信設(shè)備通信協(xié)議 LonWorks控制網(wǎng)絡(luò)的基本組成控制網(wǎng)絡(luò)的基本組成3大基本要素：大基本要素：按功能分類：按功能分類：LonWorks節(jié)點(diǎn)LonWorks路由器LonWorks Internet 連接設(shè)備LonWorks 收發(fā)器LonTalk協(xié)議LonWorks 網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)開發(fā)工具LNS 網(wǎng)絡(luò)工具LonWorks 網(wǎng)絡(luò)管理工具自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)二、二、LonWorks 技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)1、擁有三個(gè)處理單元的神經(jīng)元芯片（、擁有三個(gè)處理單元的神經(jīng)元芯片（Neuron芯片）芯片）2、支持多種通信介質(zhì)（雙絞線、電力線、光纖、無線、支

6、持多種通信介質(zhì)（雙絞線、電力線、光纖、無線、紅外等）和它們的互連；紅外等）和它們的互連；3、LonTalk是是LON總線的通信協(xié)議，支持七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議總線的通信協(xié)議，支持七層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，提供了一個(gè)固化在神經(jīng)元芯片的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；，提供了一個(gè)固化在神經(jīng)元芯片的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；4、預(yù)測性退避堅(jiān)持、預(yù)測性退避堅(jiān)持CSMA。5、提供給使用者一整套節(jié)點(diǎn)的開發(fā)平臺(tái)，這包含單節(jié)點(diǎn)、提供給使用者一整套節(jié)點(diǎn)的開發(fā)平臺(tái)，這包含單節(jié)點(diǎn)開發(fā)工具開發(fā)工具NodeBuilder、多節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)樣機(jī)開發(fā)工具、多節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)樣機(jī)開發(fā)工具LonBuilder、節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序開發(fā)語言、節(jié)點(diǎn)應(yīng)用程序開發(fā)語言Neuron C等；等；6、

7、提供現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)管理工具、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)診斷工具、網(wǎng)絡(luò)、提供現(xiàn)成的網(wǎng)絡(luò)管理工具、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)診斷工具、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)；操作系統(tǒng)；7、支持面向?qū)ο蟮木幊蹋ňW(wǎng)絡(luò)變量、支持面向?qū)ο蟮木幊蹋ňW(wǎng)絡(luò)變量NV），以及），以及LonMark互操作協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，因而很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)互操作協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，因而很容易實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的互操作性。絡(luò)的互操作性。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1.LonTalk特點(diǎn) LonTalk協(xié)議遵循ISO定義 (OSI)模型，并提供了OSI所定義的全部7層服務(wù)。它的特點(diǎn)： (1) 支持雙絞線、電力線、無線、紅外線、同軸電纜和光纖在內(nèi)的多種傳輸介質(zhì)。（2）可以運(yùn)行在任何主處理器(Host Pr

8、ocessor)上 （3） LonTalk協(xié)議使用網(wǎng)絡(luò)變量與其它節(jié)點(diǎn)通信。網(wǎng)絡(luò)變量可以是任何單個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)也可以是結(jié)構(gòu)體。（4） LonTalk協(xié)議支持總線型、星型、自由拓樸等多種拓樸結(jié)構(gòu)類型 。（5）LonTalk尋址體系（分級(jí)：域、子網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)）2. LonTalk協(xié)議協(xié)議自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. LonTalk的的7層協(xié)議層協(xié)議自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2. LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)地址結(jié)構(gòu)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)地址結(jié)構(gòu)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)LonTalk尋址體系域域子網(wǎng)子網(wǎng)1子網(wǎng)子網(wǎng)255 .節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)2

9、.節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)127節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)2.節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)127三層：域、子網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)三層：域、子網(wǎng)、節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)地址可以有網(wǎng)絡(luò)地址可以有3層結(jié)構(gòu)：層結(jié)構(gòu)： 域（域（Domain）、子網(wǎng)（）、子網(wǎng)（Subnet）和節(jié)點(diǎn)（）和節(jié)點(diǎn)（Node） 第第1 1層結(jié)構(gòu)是域。域是一個(gè)或多個(gè)信道上節(jié)點(diǎn)的邏輯集合，層結(jié)構(gòu)是域。域是一個(gè)或多個(gè)信道上節(jié)點(diǎn)的邏輯集合，通信只能在配置為相同域的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，因此一個(gè)域便形成一個(gè)通信只能在配置為相同域的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行，因此一個(gè)域便形成一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)。虛擬網(wǎng)絡(luò)。 第第2層結(jié)構(gòu)是子網(wǎng)。每一個(gè)域最多有層結(jié)構(gòu)是子網(wǎng)。每一個(gè)域最多有255個(gè)子網(wǎng)。一個(gè)子網(wǎng)個(gè)子網(wǎng)。

10、一個(gè)子網(wǎng)是一個(gè)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的邏輯集合。一個(gè)子網(wǎng)最多可以包括是一個(gè)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的邏輯集合。一個(gè)子網(wǎng)最多可以包括127個(gè)節(jié)點(diǎn)。個(gè)節(jié)點(diǎn)。 第第3層結(jié)構(gòu)是節(jié)點(diǎn)。子網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)被賦予一個(gè)層結(jié)構(gòu)是節(jié)點(diǎn)。子網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)節(jié)點(diǎn)被賦予一個(gè)在該子網(wǎng)內(nèi)惟一的節(jié)點(diǎn)號(hào)。該節(jié)點(diǎn)號(hào)為在該子網(wǎng)內(nèi)惟一的節(jié)點(diǎn)號(hào)。該節(jié)點(diǎn)號(hào)為7位，因此，一個(gè)位，因此，一個(gè)域內(nèi)最多可有：域內(nèi)最多可有：255127=32385個(gè)節(jié)點(diǎn)。個(gè)節(jié)點(diǎn)。 自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶預(yù)測的帶預(yù)測的P-堅(jiān)持堅(jiān)持CSMA介介質(zhì)訪問協(xié)議。質(zhì)訪問協(xié)議。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)LonTalk協(xié)議的表示層和應(yīng)用層網(wǎng)絡(luò)變量服務(wù)；顯示報(bào)文服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)；網(wǎng)

11、絡(luò)跟蹤服務(wù)；外來幀傳輸服務(wù)。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) LonWorks技術(shù)的硬件核心是神經(jīng)元芯片。神經(jīng)元芯片目前由TOSHIBA和Cypress兩家公司研制和生產(chǎn)，主要包含3150和3120兩大系列。3150支持外部存儲(chǔ)器，適合更為復(fù)雜的應(yīng)用；而3120則不支持外部存儲(chǔ)器，它本身帶有ROM。3 LonWorks神經(jīng)元芯片神經(jīng)元芯片自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3150 封封裝外形裝外形圖圖自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)圖圖 Neuron芯片方框圖芯片方框圖(p142)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3150引腳功能引腳功能自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系

12、統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 1 CPU單元單元(p143) 該芯片內(nèi)部裝有三個(gè)微處理器三個(gè)微處理器：MAC處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和應(yīng)用處理器。 MAC處理器完成介質(zhì)訪問控制，即OSI七層協(xié)議的1和2層，包括碰撞回避算法。 網(wǎng)絡(luò)處理器完成OSI的3 6層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 應(yīng)用處理器完成用戶的編程，其中包括用戶程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的服務(wù)調(diào)用。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 2存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器(P144)存儲(chǔ)器的分配包括： 512bytes EEPROM： 網(wǎng)絡(luò)配置和地址表， 獨(dú)一無二的48位神經(jīng)元ID碼， 用戶應(yīng)用程序代碼和一般只讀的數(shù)據(jù)。 2048bytes RAM： 堆棧段、應(yīng)用程序和系統(tǒng)程序的數(shù)據(jù)區(qū)， LonTal

13、k協(xié)議應(yīng)用緩沖區(qū)和網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 神經(jīng)元芯片最多有64kB存儲(chǔ)器地址空間，但處理器提供外部存儲(chǔ)器接口能夠訪問到的是59392bytes；而剩下的6114字節(jié)是作為系統(tǒng)內(nèi)部映射。 16384字節(jié)的外部存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)LON的操作系統(tǒng)。剩下的空間可作為用戶編寫的應(yīng)用代碼，以及應(yīng)用程序所需要的額外讀寫數(shù)據(jù)區(qū)、應(yīng)用緩沖區(qū)和網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)。 3120本身帶有10KB的EPROM，不支持外部存儲(chǔ)器。 在以神經(jīng)元芯片為核心的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，多采在以神經(jīng)元芯片為核心的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，多采用用3150。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) IO4IO7可以通過編程設(shè)置成上拉；IO0I

14、O3帶有高電流( 20mA ) 接收（high current sink）；IO0IO10帶有TTL標(biāo)準(zhǔn)的遲滯輸入；IO0IO7帶有低電平檢測鎖存。 在一個(gè)控制單元中需要有采集和控制的功能，為此在神經(jīng)元芯片上特設(shè)置11個(gè)IO口，這這11個(gè)個(gè)IO口可口可根據(jù)不同的需求進(jìn)行靈活配置，便于同外圍設(shè)備進(jìn)行根據(jù)不同的需求進(jìn)行靈活配置，便于同外圍設(shè)備進(jìn)行接口接口。如可配置成 RS232、并口并口、定時(shí)計(jì)數(shù)定時(shí)計(jì)數(shù)IO、位位IO等。3 輸入輸出輸入輸出(P144)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 神經(jīng)元芯片帶有兩個(gè)片內(nèi)定時(shí)計(jì)數(shù)器。(p144) 定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器1稱為多路選擇定時(shí)計(jì)數(shù)器，它的輸入可

15、通過一個(gè)多路選擇開關(guān)，從IO4IO7四個(gè)IO中選擇一個(gè)，輸出可連至IO0。 定時(shí)計(jì)數(shù)器定時(shí)計(jì)數(shù)器2稱為專用定時(shí)計(jì)數(shù)器，它的輸入是IO4，輸出是IO1。 每個(gè)定時(shí)計(jì)數(shù)器包括：可以被CPU寫入的16位裝入寄存器；16位計(jì)數(shù)器；可以被CPU讀出的16位的鎖存器。IOIOIOIOIOIOIOIOIOIOIO自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 神經(jīng)元芯片的專用編程工具Neuron C提供IO定義，可以將11個(gè)IO配置成不同的IO對(duì)象； 通過函數(shù)io_in( )和io_out( )對(duì)所定義的IO進(jìn)行輸入輸出操作。 神經(jīng)元芯片的11個(gè)IO有34種預(yù)編程設(shè)置，可以有效地實(shí)現(xiàn)這11個(gè)IO的測量計(jì)時(shí)和控制等

16、功能。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 4 通信端口通信端口(p146) 神經(jīng)元芯片可以支持多種通信介質(zhì)。使用最為廣泛的是雙絞線，其次是電力線，其他包括：無線、紅外、光纖、同軸電纜等。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 神經(jīng)元芯片通信端口為適合不同的通信介質(zhì)，可以將五個(gè)通五個(gè)通信管腳信管腳配置三種不同的接口模式，以適合不同的編碼方案和不同的波特率。這三種模式是：單端(Single ended)、差分(differential)和專用模式(special purpose mode)。2013.4.22自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)1、單端模式、單端模式 單端模式是在LON

17、總線中使用最廣泛的一種模式，無線、紅外、光纖和同軸電纜都使用該模式。圖為單端模式的通信口配置。數(shù)據(jù)通信是通過單端輸入輸出管腳CP0和CP1。該模式還包含低有效的睡眠輸出(CP3)，它可以在神經(jīng)元芯片進(jìn)入睡眠狀態(tài)時(shí)使收發(fā)器進(jìn)入掉電狀態(tài)。(p146)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)2、差分模式、差分模式 在差分模式下，神經(jīng)元芯片支持內(nèi)部的差分驅(qū)動(dòng)。圖為差分方式的框圖。采用差分方式類似于單端方式。區(qū)別是后者包括一個(gè)內(nèi)部差分驅(qū)動(dòng)，同時(shí)不再包括睡眠輸出。 差分方式也是采用差分曼切斯特編碼，數(shù)據(jù)格式完全和單端模式相同。(p147)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)3、專用模式、專用模式(p1

18、47) 在一些專用場合，需要神經(jīng)元芯片直接提供沒神經(jīng)元芯片直接提供沒有編碼和不加同步頭的原始報(bào)文有編碼和不加同步頭的原始報(bào)文。 在這種情況下，需要一個(gè)智能的收發(fā)器處理從網(wǎng)絡(luò)上或從神經(jīng)元芯片上來的數(shù)據(jù)。 發(fā)送的過程是：從神經(jīng)元芯片接收到這種原始報(bào)文，重新編碼，并插入同步頭；接收的過程是：從網(wǎng)絡(luò)上收到數(shù)據(jù)，去掉同步頭，重新解碼，然后送到神經(jīng)元芯片。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)5 時(shí)鐘系統(tǒng)(p148)l 在神經(jīng)元芯片中包括一個(gè)分頻器，通過外部的一個(gè)輸入晶振來輸入時(shí)鐘。神經(jīng)元正常工作頻率可以從 40MHz625kHz（625kHz是對(duì)于低電壓神經(jīng)元芯片來說的）。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系

19、統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)6 睡眠喚醒機(jī)制睡眠喚醒機(jī)制(p148) 神經(jīng)元芯片可以通過軟件設(shè)置進(jìn)入低電壓的睡眠狀態(tài)。在這種模式中，系統(tǒng)時(shí)鐘、使用的程序時(shí)鐘和計(jì)數(shù)器關(guān)閉，但是使用的狀態(tài)信息（包括神經(jīng)元芯片的內(nèi)部RAM）被保留。當(dāng)有如下的輸入轉(zhuǎn)換時(shí)，正常的系統(tǒng)操作被恢復(fù)：l IO管腳的輸入（可屏蔽）IO4IO7。l Service Pin信號(hào)。l 通信端口（可屏蔽）。l 差分模式CP0或CP1。l 單端模式CP0。l 專用模式CP3。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)7Service Pin(p148) Service Pin是神經(jīng)元芯片里的一個(gè)非常重要的管腳，在節(jié)點(diǎn)的配置、安裝和維護(hù)的時(shí)候都需要使用該管

20、腳。該管腳既能輸入也能輸出。輸出時(shí)輸出時(shí)，Service Pin通過一個(gè)低電平來點(diǎn)亮外部的LED，LED保持為亮表示該節(jié)點(diǎn)沒有應(yīng)用代碼或芯片已壞；LED以1/2Hz的頻率閃爍表示該節(jié)點(diǎn)處于未配置狀態(tài)。輸入時(shí)輸入時(shí)，一個(gè)邏輯低電平使神經(jīng)元芯片傳送一個(gè)包括48bit的Neuron ID網(wǎng)絡(luò)管理信息。為完成輸入輸出功能，該管腳的輸入輸出以76Hz的頻率、50的占空比復(fù)用。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)8 Watchdog定時(shí)器定時(shí)器 神經(jīng)元芯片為防止軟件失效和存儲(chǔ)器錯(cuò)誤，包含三個(gè)Watchdog定時(shí)器（每個(gè)CPU一個(gè)）。 如果應(yīng)用軟件和系統(tǒng)沒有定時(shí)地刷新這些Watchdog定時(shí)器，整個(gè)神經(jīng)

21、元芯片將自動(dòng)復(fù)位自動(dòng)復(fù)位。 Watchdog定時(shí)器的復(fù)位周期依賴于神經(jīng)元芯片輸入時(shí)鐘的頻率，例如在輸入時(shí)鐘頻率為10MHz時(shí)， Watchdog定時(shí)器周期是0.84s。 當(dāng)神經(jīng)元芯片處于睡眠狀態(tài)時(shí)，所有的Watchdog定時(shí)器被禁止。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)三、LonWorks節(jié)點(diǎn)電路節(jié)點(diǎn)電路模型節(jié)點(diǎn)電路模型1節(jié)點(diǎn)電路模型節(jié)點(diǎn)電路模型2自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是以ANSI C為基礎(chǔ)的一種編程語言。是專為神經(jīng)元芯片而設(shè)計(jì)的一種編程語言。具有通信、事件調(diào)度、分布數(shù)據(jù)對(duì)象、和I/O功能。4. Neuron C編程語言編程語言自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Ne

22、uron數(shù)據(jù)類型自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)變量 (Network Variable)網(wǎng)絡(luò)變量是期望從網(wǎng)上其它裝置得到（輸入NV）或期望提供給網(wǎng)上其它裝置（輸出NV）的一個(gè)特定應(yīng)用程序。輸入網(wǎng)絡(luò)變量對(duì)應(yīng)輸出網(wǎng)絡(luò)變量，輸出網(wǎng)絡(luò)變量的更新使相應(yīng)的輸入網(wǎng)絡(luò)變量更新；輸入網(wǎng)絡(luò)變量也可以通過輪詢方式獲得最新的輸出網(wǎng)絡(luò)變量值。裝置中的應(yīng)用程序不需要知道輸入NV來自何處或輸出NV走向何處，當(dāng)應(yīng)用程序的輸出NV值發(fā)生變化時(shí)，只需把新值寫入一個(gè)特定的存儲(chǔ)單元?！敖壎ㄟ^程”能在一個(gè)裝置中的輸出NV與另一個(gè)裝置的輸入NV之間建立邏輯聯(lián)系。類似“虛擬線路”。綁定可以由LNS、LonBuilder、或L

23、onMaker for Windows完成。ioSwitch1nvoValuenviValueioLamp自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)程序調(diào)度Neuron C的程序調(diào)度是事件驅(qū)動(dòng)(event driven)方式。當(dāng)一個(gè)給定事件發(fā)生時(shí)，與之關(guān)聯(lián)的一段代碼被執(zhí)行。Neuron C定義了5類事件：系統(tǒng)級(jí)事件、輸入輸出事件、定時(shí)器事件、網(wǎng)絡(luò)變量和顯示報(bào)文事件、用戶自定義事件調(diào)度程序允許編程者自定義事件。事件是通過When語句來定義的。When語句包含一個(gè)表達(dá)式，當(dāng)表達(dá)式為真時(shí)，任務(wù)被執(zhí)行。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)變量 (Network Variable)網(wǎng)絡(luò)變量是在應(yīng)用

24、程序中被定義的變量，可以是整型、字符型、結(jié)構(gòu)型等，但不能是指針類型。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量可以與一個(gè)或多個(gè)其他節(jié)點(diǎn)的同類型的網(wǎng)絡(luò)變量捆綁。一個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可以定義62個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量的長度不能超過31字節(jié)。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)變量有4個(gè)預(yù)定義的事件自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)5. LonWorks節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1、以神經(jīng)元芯片、以神經(jīng)元芯片(Neuron Chip)為核心的控制節(jié)點(diǎn)為核心的控制節(jié)點(diǎn)Neuron Chip包含有CPU、I/O處理單元和通信處理器。一個(gè)神經(jīng)元芯片+收發(fā)器就構(gòu)成一個(gè)簡單的現(xiàn)場節(jié)點(diǎn)。自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將神經(jīng)元芯片作為通信協(xié)處

25、理器，用高性能的主機(jī)來完成復(fù)雜的測控功能。采用MIP結(jié)構(gòu)的控制節(jié)點(diǎn)：將LonWorks協(xié)議延伸到多種主機(jī)；ShortStack微服務(wù)器：將現(xiàn)有設(shè)備接入lonWorks網(wǎng)絡(luò)的最快、最簡單、最便宜的方法。2、Host-Baesd的控制節(jié)點(diǎn)的控制節(jié)點(diǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持多種通信介質(zhì)，如雙絞線、電力線、光纖、無線、紅支持多種通信介質(zhì)，如雙絞線、電力線、光纖、無線、紅外等。外等。1 雙絞線收發(fā)器雙絞線收發(fā)器最廣泛的一種傳輸介質(zhì)，支持3類收發(fā)器：直接驅(qū)動(dòng)、EIA-485和變壓器耦合。1、直接驅(qū)動(dòng)、直接驅(qū)動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)是使用神經(jīng)元芯片的通信端口作為收發(fā)器，同時(shí)加入電阻和瞬態(tài)抑制器作為電流限制