LonWorks現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統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設備？現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統,也就是FCS。
　　FCS系統最感性的特征是：構成自動(dòng)化系統的各種傳感器、執行器及控制器通過(guò)現場(chǎng)控制網(wǎng)絡(luò )聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )上的“對話(huà)”完成傳統系統需要硬件連接才能傳遞的信號，也正是通過(guò)這種“對話(huà)”完成彼此的協(xié)調，從而實(shí)現自動(dòng)化控制。FCS系統以其網(wǎng)絡(luò )化、標準化、開(kāi)放性和可互操作等諸多技術(shù)優(yōu)勢向傳統的控制系統裝備發(fā)起挑戰，其帶來(lái)的不僅是控制裝備的技術(shù)更新，更是工程設計方法的革命。
　　在FF，Profibus,Interbus,CAN等諸多現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)中，LonWorks現場(chǎng)總線(xiàn)是唯一一種涵蓋SensorBus、 DeviceBus和Fieldbus三種應用層次的總線(xiàn)技術(shù)，另外LonWorks支持雙絞線(xiàn)、電力線(xiàn)、電話(huà)線(xiàn)、紅外光、無(wú)線(xiàn)電及光纖等多種傳輸介質(zhì)，從而使LonWorks技術(shù)廣泛地應用到電力系統、樓宇自動(dòng)化、輕工、食品、環(huán)保及其他傳統的工業(yè)控制領(lǐng)域。通過(guò)LonMark認證的 LonWorks產(chǎn)品，無(wú)論來(lái)自哪一個(gè)制造商，都可以達到“無(wú)縫連接”，實(shí)現互操作。
　　EIC2000開(kāi)放控制系統正是基于LonWorks現場(chǎng)總線(xiàn)的FCS系統，它豐富的硬件系列產(chǎn)品及標準化的軟件，為用戶(hù)提供了一個(gè)FCS的全面解決方案，真正實(shí)現了從Infranet到Internet的一體化。

1　EIC2000開(kāi)放控制系統的系統結構
　　EIC2000開(kāi)放控制系統的系統結構如圖1所示。

圖1　EIC2000系統結構圖
2　EIC2000開(kāi)放控制系統的產(chǎn)品構成
2.1　硬件
　?。甃onWorks現場(chǎng)智能儀表
　?。甃onWorks智能控制器和智能IO（SmartController/SmartIO）
　?。甃onWorks復雜控制器及網(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(chǎng)時(shí)都有預加載程序，大體上完成4部分功能，即上電自診斷、故障統計與報警、輸入輸出及通信。除此之外，還可以通過(guò)LonWorks網(wǎng)絡(luò )遠程下裝用戶(hù)自定義程序。
　　LonWorks現場(chǎng)智能儀表有溫度變送器和壓力變送器。
　　EIC2000智能IO完成現場(chǎng)信號的采集和驅動(dòng)，以獨立工作的模塊方式提供給使用者，每個(gè)模塊可接16或8路現場(chǎng)信號，信號類(lèi)型有開(kāi)關(guān)量輸入輸出、脈沖量輸入、標準模擬量輸入（0～20mA,4～20mA,0～2.5V,0～5V）、標準模擬量輸出（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。前者為系統提供同步時(shí)鐘和完成一些時(shí)間相關(guān)的調度算法，后者為現場(chǎng)設備提供一個(gè)觀(guān)測的“窗口”。LonMeter帶一個(gè)LCD顯示屏，可背光顯示，亮度可調，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難以解決的現場(chǎng)觀(guān)測問(wèn)題。
　　EIC2000智能控制器帶有多種類(lèi)型的現場(chǎng)信號接口，可以完成一定的控制功能，如回路調節，邏輯控制等，一般安裝在被控制對象（馬達、罐體等）旁邊，并通過(guò)LonWorks網(wǎng)絡(luò )與其他EIC2000設備或計算機連接起來(lái)。
　　LonPLC是一種軟PLC（SoftPLC），用符合IEC1131-3標準的PLC編程平臺IsaGraf編程，沒(méi)有直接的現場(chǎng)信號接口，現場(chǎng)信號的數據都是通過(guò)LonWorks網(wǎng)絡(luò )從SmartIO或SmartController獲取，一般用來(lái)完成大范圍內的控制與聯(lián)鎖，LonPLC與 SmartIO或SmartController構成的系統規?？扇我鈹U展或裁剪。
　　網(wǎng)絡(luò )選件指的是PC機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(xiàn)以太網(wǎng)相應的產(chǎn)品類(lèi)似。
2.2　軟件
　?。甃onWorks節點(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界面軟件及其驅動(dòng)程序（推薦Intouch和LNSDDEServer）
　　用EIC2000構成系統，必須具備VisualLon和LNSDDEServer，如果還需要在SmartIO或SmartController中編寫(xiě)自定義的控制算法，還必須用到OnLon。
　　VisualLon和OnLon是工具類(lèi)軟件，只在工程設計或維護時(shí)需要，系統正常運行時(shí)只需人機界面軟件及其驅動(dòng)程序，而且工程中每用到一臺PC機，就要相應地購買(mǎi)一套人機界面軟件及其驅動(dòng)程序。
　　VisualLon和OnLon是通用的LonWorks系統工具軟件，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節點(diǎn)的安裝、節點(diǎn)替換、節點(diǎn)測試、程序加載、網(wǎng)絡(luò )變量綁定等網(wǎng)絡(luò )管理功能，還提供節點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )變量讀取、修改及節點(diǎn)配置參數的設定功能。
　　OnLon是全世界第2個(gè)對LonWorks節點(diǎn)圖形化編程的軟件，它符合IEC1131-3標準，用功能方塊圖編制控制程序，編譯后下載到 LonWorks節點(diǎn)上。除此之外，OnLon還提供NeuronC編程環(huán)境，用戶(hù)可以用此功能編程自己的功能塊，并加到OnLon的功能塊庫中。