基于LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的潮流發(fā)電控制系統(tǒng)

　　1.2控制系統(tǒng)組成

　　潮流發(fā)電的控制系統(tǒng)有以下幾個(gè)部分組成：蓄電池及充電電路主電路，DSP主控制器，功率輸出保護(hù)電路等。各部分中需要監(jiān)測(cè)和/或控制的量主要有：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，潮流流速，液壓傳動(dòng)裝置油壓，油量，電池電壓，現(xiàn)場(chǎng)溫度等。

　　2、硬件實(shí)現(xiàn)

　　2.1LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

　　LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線結(jié)構(gòu)如圖1所示，它在采用開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)七層模型（OSI）的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了LonTalk通信協(xié)議。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有信息處理和控制的功能。另外還具有11個(gè)功能強(qiáng)大的I/O接口。用戶可以指定34種不同的I/O接口方式與傳感器、執(zhí)行器相聯(lián)，可以很方便地把整個(gè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)局域操作網(wǎng)（LocalOperationNetwork）[4]。LON網(wǎng)上的每個(gè)控制點(diǎn)稱為L(zhǎng)ON節(jié)點(diǎn)或LonWorks智能設(shè)備，它包括一片Neuron芯片、傳感和控制設(shè)備、收發(fā)器和電源。下圖是—種典型的LON節(jié)點(diǎn)方框圖。

　　通常的基于LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的數(shù)據(jù)采集是由采集節(jié)點(diǎn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，以網(wǎng)絡(luò)變量形式發(fā)送數(shù)據(jù);上位機(jī)根據(jù)需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)適配器或網(wǎng)卡讀出數(shù)據(jù)。其中對(duì)控制器的監(jiān)控需要將DSP控制終端接到LON總線上。

　　2.2DSP主控制器與LON總線的接口

　　TI公司的2000系列芯片TMS320F240是專門為了電機(jī)控制和運(yùn)動(dòng)控制而設(shè)計(jì)的，它最具有特色的就是它具有事件管理模塊（EventManagerModule）。就是因?yàn)榫哂写四K，使得原來(lái)非常復(fù)雜的交流調(diào)速控制變得更加容易。它所內(nèi)含的定時(shí)器、比較單元、捕獲單元、積分編碼脈沖電路使其擁有比較寬范圍的電機(jī)控制應(yīng)用場(chǎng)合，除了直流電動(dòng)機(jī)、交流鼠籠電機(jī)等常規(guī)調(diào)速系統(tǒng)以外，在交流感應(yīng)電機(jī)、永磁同步電機(jī)、直流無(wú)刷電機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)等新興交流調(diào)速場(chǎng)合也可以得到廣泛的應(yīng)用。

　　DSP與LON總線的硬件接口如下圖所示：

　　3150與TMS320F240采用并行通信[1]。3150的I/O0——I/O7與TMS320F240的D0——D7相聯(lián)作為八位的數(shù)據(jù)總線;TMS320F240的D8與3150的I/O8相聯(lián)，作為DSP請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)的信號(hào)線和接收3150命令的應(yīng)答線;D9與I/O9相聯(lián)，作為神經(jīng)元芯片接收數(shù)據(jù)的應(yīng)答線;D10與I/O10相聯(lián)，用作3150發(fā)送命令的信號(hào)線。