LonWorks現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的軟硬件全面解決方案

　　什么是PLC和DCS之后最具生命力的控制系統(tǒng)設(shè)備？現(xiàn)場總線控制系統(tǒng),也就是FCS。
　　FCS系統(tǒng)最感性的特征是：構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)的各種傳感器、執(zhí)行器及控制器通過現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來，通過網(wǎng)絡(luò)上的“對(duì)話”完成傳統(tǒng)系統(tǒng)需要硬件連接才能傳遞的信號(hào)，也正是通過這種“對(duì)話”完成彼此的協(xié)調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。FCS系統(tǒng)以其網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化、開放性和可互操作等諸多技術(shù)優(yōu)勢向傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)裝備發(fā)起挑戰(zhàn)，其帶來的不僅是控制裝備的技術(shù)更新，更是工程設(shè)計(jì)方法的革命。
　　在FF，Profibus,Interbus,CAN等諸多現(xiàn)場總線技術(shù)中，LonWorks現(xiàn)場總線是唯一一種涵蓋SensorBus、 DeviceBus和Fieldbus三種應(yīng)用層次的總線技術(shù)，另外LonWorks支持雙絞線、電力線、電話線、紅外光、無線電及光纖等多種傳輸介質(zhì)，從而使LonWorks技術(shù)廣泛地應(yīng)用到電力系統(tǒng)、樓宇自動(dòng)化、輕工、食品、環(huán)保及其他傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域。通過LonMark認(rèn)證的 LonWorks產(chǎn)品，無論來自哪一個(gè)制造商，都可以達(dá)到“無縫連接”，實(shí)現(xiàn)互操作。
　　EIC2000開放控制系統(tǒng)正是基于LonWorks現(xiàn)場總線的FCS系統(tǒng)，它豐富的硬件系列產(chǎn)品及標(biāo)準(zhǔn)化的軟件，為用戶提供了一個(gè)FCS的全面解決方案，真正實(shí)現(xiàn)了從Infranet到Internet的一體化。

1　EIC2000開放控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　EIC2000開放控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　EIC2000系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
2　EIC2000開放控制系統(tǒng)的產(chǎn)品構(gòu)成
2.1　硬件
　?。甃onWorks現(xiàn)場智能儀表
　?。甃onWorks智能控制器和智能IO（SmartController/SmartIO）
　?。甃onWorks復(fù)雜控制器及網(wǎng)關(guān)LonPLC
　?。甃onWorks網(wǎng)絡(luò)選件
　　所有EIC2000的硬件產(chǎn)品都有神經(jīng)元芯片（Neuronchip）及LonWorks網(wǎng)絡(luò)接口，出廠時(shí)都有預(yù)加載程序，大體上完成4部分功能，即上電自診斷、故障統(tǒng)計(jì)與報(bào)警、輸入輸出及通信。除此之外，還可以通過LonWorks網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程下裝用戶自定義程序。
　　LonWorks現(xiàn)場智能儀表有溫度變送器和壓力變送器。
　　EIC2000智能IO完成現(xiàn)場信號(hào)的采集和驅(qū)動(dòng)，以獨(dú)立工作的模塊方式提供給使用者，每個(gè)模塊可接16或8路現(xiàn)場信號(hào)，信號(hào)類型有開關(guān)量輸入輸出、脈沖量輸入、標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸入（0～20mA,4～20mA,0～2.5V,0～5V）、標(biāo)準(zhǔn)模擬量輸出（0～20mA,4～20mA,-5～+5V，0～10V）、RTD和熱電偶。
　　EIC2000的智能模塊中，有2個(gè)非常有特色的產(chǎn)品：時(shí)鐘模塊SCH-10和網(wǎng)絡(luò)變量顯示模塊LonMeter。前者為系統(tǒng)提供同步時(shí)鐘和完成一些時(shí)間相關(guān)的調(diào)度算法，后者為現(xiàn)場設(shè)備提供一個(gè)觀測的“窗口”。LonMeter帶一個(gè)LCD顯示屏，可背光顯示，亮度可調(diào)，4行顯示，每行16個(gè)字符，可同時(shí)顯示4個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量測量值及提示信息，并可按鍵翻屏，滾動(dòng)顯示60個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量，從而解決了許多系統(tǒng)難以解決的現(xiàn)場觀測問題。
　　EIC2000智能控制器帶有多種類型的現(xiàn)場信號(hào)接口，可以完成一定的控制功能，如回路調(diào)節(jié)，邏輯控制等，一般安裝在被控制對(duì)象（馬達(dá)、罐體等）旁邊，并通過LonWorks網(wǎng)絡(luò)與其他EIC2000設(shè)備或計(jì)算機(jī)連接起來。
　　LonPLC是一種軟PLC（SoftPLC），用符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)的PLC編程平臺(tái)IsaGraf編程，沒有直接的現(xiàn)場信號(hào)接口，現(xiàn)場信號(hào)的數(shù)據(jù)都是通過LonWorks網(wǎng)絡(luò)從SmartIO或SmartController獲取，一般用來完成大范圍內(nèi)的控制與聯(lián)鎖，LonPLC與 SmartIO或SmartController構(gòu)成的系統(tǒng)規(guī)模可任意擴(kuò)展或裁剪。
　　網(wǎng)絡(luò)選件指的是PC機(jī)LonWorks適配器PCLTA-10/SLTA-10、路由器和網(wǎng)絡(luò)終端器，其概念及用法與普通雙絞線以太網(wǎng)相應(yīng)的產(chǎn)品類似。
2.2　軟件
　　．LonWorks節(jié)點(diǎn)圖形化算法組態(tài)：OnLon
　?。甃onWorks網(wǎng)絡(luò)管理軟件：VisualLon
　?。甃onWorks到Internet接口軟件：WebLon
　?。藱C(jī)界面軟件及其驅(qū)動(dòng)程序（推薦Intouch和LNSDDEServer）
　　用EIC2000構(gòu)成系統(tǒng)，必須具備VisualLon和LNSDDEServer，如果還需要在SmartIO或SmartController中編寫自定義的控制算法，還必須用到OnLon。
　　VisualLon和OnLon是工具類軟件，只在工程設(shè)計(jì)或維護(hù)時(shí)需要，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)只需人機(jī)界面軟件及其驅(qū)動(dòng)程序，而且工程中每用到一臺(tái)PC機(jī)，就要相應(yīng)地購買一套人機(jī)界面軟件及其驅(qū)動(dòng)程序。
　　VisualLon和OnLon是通用的LonWorks系統(tǒng)工具軟件，不僅適用于EIC2000，也適用于所有符合LonMark協(xié)議的產(chǎn)品。
　　VisualLon提供LonWorks節(jié)點(diǎn)的安裝、節(jié)點(diǎn)替換、節(jié)點(diǎn)測試、程序加載、網(wǎng)絡(luò)變量綁定等網(wǎng)絡(luò)管理功能，還提供節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)變量讀取、修改及節(jié)點(diǎn)配置參數(shù)的設(shè)定功能。
　　OnLon是全世界第2個(gè)對(duì)LonWorks節(jié)點(diǎn)圖形化編程的軟件，它符合IEC1131-3標(biāo)準(zhǔn)，用功能方塊圖編制控制程序，編譯后下載到 LonWorks節(jié)點(diǎn)上。除此之外，OnLon還提供NeuronC編程環(huán)境，用戶可以用此功能編程自己的功能塊，并加到OnLon的功能塊庫中。