LonWorks 現場總線的一種應用方法

一.概要
交通部上海船舶運輸科學研究所于1989年開始研制實時船用網絡系統，歷時3年，于1991年研制成功，命名為船用2+實時網絡系統，并首次應用于南海904運輸補給艦，目前已用于多艘艦船，有遠望3號、053艦等。至今為止，形成了船用控制網絡的批量產品。在當時由于現場總線技術還未開始應用，使得2+網絡添補了國內船用控制網絡的一個空白，并形成產品推廣使用了多年。現在看來，2+網絡系統在船舶控制系統中還是起作主要作用。使得船舶控制從單機轉變為網絡型自動控制。2+網絡系統的拓撲結構見圖1，從圖中可以看出，這種樹形的網絡結構不盡合理，通信總機肩負著很重要的任務，可靠性要求很高。從控制機到控制機最遠的路由要通過3個交換機，造成通信時間加長，實時性不高。隨著現場總線技術的不斷完善，選用一種能結合我國實際的現場總線技術代替船用控制網絡已非常必要。

二．LonWorks現場總線的特點：
LonWorks技術的核心是神經元芯片（Neuronchip），它由美國摩托羅拉公司和日本東芝公司生產，有以下幾個特點：
（1）LonWorks技術的基本元件——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，在網絡負載很重時，不會導致網絡癱瘓。
（3）網絡通信采用了面向對象的設計方法，LonWorks技術將其稱之為"網絡變量"。使網絡通信的設計簡化成為參數設置。這樣，不但節省了大量的設計工作量，同時增加了通信的可靠性。
（4）LonWorks技術的通信的每幀有效字節可以從0到228個字節。
（5）LonWorks技術的通信速度可達1.25MBps（此時有效距離為130M）。
（6）LonWorks技術一個測控網絡上的節點數可以達到32000個。
（7）LonWorks技術的直接通信距離可以達到2700m（雙絞線，78KBps）。
（8）針對不同的通信介質有不同的收發器和路由器。
（9）有LON-WEB網關，可以連接INTERNET。