基于LonWorks水廠(chǎng)前端智能節點(diǎn)的配置與實(shí)現
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4 智能節點(diǎn)編程
在整個(gè)系統中，除了LonWorks提供的系統開(kāi)發(fā)程序之外，大量的應用程序須結合現場(chǎng)需求來(lái)編寫(xiě)。由于C語(yǔ)言提供位操作指令，因此是一種非常適合于編寫(xiě)與硬件相關(guān)的控制程序的語(yǔ)言。為了便于用戶(hù)使用，Echelon公司在推出Neuron Chip和系統開(kāi)發(fā)程序之外，還提供了Neuron C編程語(yǔ)言，一種基于A(yíng)NSI C而為神經(jīng)元芯片開(kāi)發(fā)設計的編程語(yǔ)言。對ANSI C進(jìn)行了擴展，允許程序員以自然的方式描述事件驅動(dòng)任務(wù)，可控制任務(wù)執行的優(yōu)先級，可將I／O對象直接映射到處理器的I／O端口，通過(guò)定義網(wǎng)絡(luò )變量把受控對象聯(lián)系起來(lái)，還可為用戶(hù)提供一種實(shí)現節點(diǎn)之間數據共享的簡(jiǎn)單方法，支持顯式報文傳送，還可直接對LonTalk協(xié)議的底層設備進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，便于設計LonWorks系統應用程序。
由于LonWorks系統程序中包含NodeBuilder，因此對智能節點(diǎn)編程可在NodeBuilder環(huán)境下進(jìn)行。步驟包括：1)定義IO對象；2)定義定時(shí)器對象；3)定義網(wǎng)絡(luò )變量；4)定義顯式報文；5)定義任務(wù)；6)編寫(xiě)自定義函數等。
其中網(wǎng)絡(luò )變量和顯式報文是節點(diǎn)之間交換信息的載體，是在LonWorks網(wǎng)絡(luò )上傳送的數據包。節點(diǎn)之間的聯(lián)系主要是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )變量來(lái)實(shí)現的，因此使用網(wǎng)絡(luò )變量可實(shí)現LonMark的互操作性，方便編程和安裝。而Neuron C編程的主要對象就是網(wǎng)絡(luò )變量NV(Network Variables)，又稱(chēng)隱式消息，是節點(diǎn)上的一個(gè)對象。其類(lèi)型可以是整型、布爾型或字符串型數據，用戶(hù)可在應用程序中自由定義。顯式報文也稱(chēng)為顯式消息，其中數據長(cháng)度最大228個(gè)字節，而網(wǎng)絡(luò )變量最多31個(gè)字節。而任務(wù)，是對事件的反應，即當某事件發(fā)生時(shí)應用程序執行何種操作。另外，還可以在Neuron C程序中由用戶(hù)編寫(xiě)自定義函數，以完成一些常用功能。和標準C不同，Neuron C必須要寫(xiě)出函數原形，也可以將一些常用的函數放到頭文件中，以供程序調用。
由于在進(jìn)行模擬量數據采集和控制的時(shí)候，通過(guò)串行口和神經(jīng)元芯片進(jìn)行通信，因此選擇Neurowire IO對象，即同步全雙工串行通信模式IO對象。對11個(gè)IO引腳的定義為：IO_0到IO_7是片選信號，IO_8是時(shí)鐘，IO_9是數據出，IO_10是數據入。就是說(shuō)，該I／O對象使用全同步串行數據格式傳送數據，數據被移入的同時(shí)也進(jìn)行數據移出。NeurowireI／O對象還可被配置為主／從模式。主模式，時(shí)鐘信號輸出；從模式，時(shí)鐘信號是輸入。在主模式下，引腳IO_0～IO_7中的一個(gè)或多個(gè)可被用作片選信號，在從模式下，引腳IO_0～IO_7中的一個(gè)可被設計成超時(shí)引腳。
當使用具有不同比特率的多路復用串行對象或Neurowire I／O對象時(shí)，必須使用編譯器指令“#pragmaenable_multiple_baud”，且在所用I／O函數(如io_in()和io_out())之前。其中，對Neurowire輸入／輸出對象進(jìn)行顯式配制的Neuron C語(yǔ)句如下：
IO_8 neurowire master |slave[select(pin-nbr)][timeout(pin-nbr)]
[kbaud(const-expr)][clockedge(+|-)]io-object-name；
作用是：IO_8：指定Neurowire輸入／輸出對象使用引腳IO_8～IO_10，其中IO_8時(shí)鐘信號，IO_9串行數據輸出，IO_10串行數據輸入；
Master：指定Neuron芯片在引腳IO_8上提供時(shí)鐘，輸出；
Slave：指定Neuron芯片檢測引腳IO_8上的時(shí)鐘，輸入；
Select(pin-nbr)：為Neurowire master指定片選引腳，為IO_0～IO_7之一；
Timeout(pin-nbr)：為Neumwire slave指定一個(gè)可選擇的超時(shí)信號引腳，其范圍是IO_0～IO_7；使用超時(shí)信號引腳，當neuron芯片等待時(shí)鐘的上升沿或下降沿時(shí)，將檢查該引腳的邏輯電平，如果檢測到邏輯電平為“1”，停止傳輸；
Kbaud(eonst-expr)：為Neurowire master指定比特率，const-expr可為1 kb／s、10 kb／s或20 kb／s；對于10 MHz的Neuron芯片輸入時(shí)鐘，缺省值為20 kb／s；
Clockedge(+|-)：指定數據觸發(fā)時(shí)鐘信號極性，clockedge(+)為上升沿，clockedge(-)為下降沿；
io-object-name：由用戶(hù)為該I／O對象指定的名字。
將系統中所用設備和IO對象進(jìn)行定義，并對所用節點(diǎn)進(jìn)行編程后即可連網(wǎng)使用。例如利用智能節點(diǎn)采集開(kāi)關(guān)量信號來(lái)控制指示燈，來(lái)實(shí)現對數字量的輸入和輸出控制。其中數字量輸入程序如下：
5 結論
文中分析了LonWorks智能節點(diǎn)的組成原理、編程和使用，又介紹了用其構成水廠(chǎng)全分布式管控一體化網(wǎng)絡(luò )的底層控制網(wǎng)所用設備和組網(wǎng)方法。這對于任何設計自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)的工程項目，都有一定的參考價(jià)值。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159752.htm
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