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LonWorks在自動(dòng)溫度控制系統中的應用
作者：
時(shí)間：2012-08-07
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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工作溫度范圍：-25℃～＋70℃
相對濕度：〈98％ 55℃時(shí)
振動(dòng)：±1.0g
電磁兼容性符合IEC801《電磁兼容性》的要求
電源電壓：直流18V～36V
A/D、D/A轉換精度：0.5%
STI-VC2100MA系列控制模塊已通過(guò)中國船級社認證和勞氏船級社環(huán)境條件標準試驗,以下是試驗內容：
(1) 電源變化試驗。
(2) 電源故障試驗。
(3) 耐電壓試驗。
(4) 絕緣電阻測試。
(5) 高溫試驗。
(6) 濕熱試驗。
(7) 振動(dòng)試驗。
(8) 輻射電磁場(chǎng)干擾試驗。
(9) 電快速瞬變脈沖群試驗。
(10) 射頻傳導干擾試驗。
在系統的開(kāi)發(fā)實(shí)施過(guò)程中，遇到許多復雜問(wèn)題，我們通過(guò)以下幾點(diǎn)措施保證了系統的順利實(shí)施。
1． 我們采用以下方法設計了系統中的核心模塊----LonWorks控制模塊，該模塊抗干擾性能好，已成功應用于船舶控制及工業(yè)現場(chǎng)控制，能夠滿(mǎn)足本系統的要求。
?。?） 嚴格按照LonMark互通協(xié)會(huì )的設計要求進(jìn)行設計與布線(xiàn)。全部選用高質(zhì)量低功耗的貼片元器件。
?。?） 根據摩托羅拉公司的建議我們采用6層板的PCB設計，電源層和地層分開(kāi)，6層的電路板與2層電路板相比可大大減少電磁干擾（EMI），因為附加的層便于VCC去耦及更有效地進(jìn)行邏輯的地保護。大大提高模塊抗干擾能力。
?。?） 為保護在芯片上的EEPROM，使得當VDD低于工作電壓時(shí)不至邏輯混亂，我們采用低電壓指示（LVI）芯片保護EEPROM。選用了ECHELON推薦的DS1233貼片設計（ECHELON公司的LonWorks產(chǎn)品中全部采用DS1233）。
?。?） 與ECHELON的FTT控制模塊（Model 55020-10）全兼容，但ECHELON的控制模塊只有內置2K RAM，編制較大規模程序時(shí)可能出現內存不夠。因此我們在LonControl控制模塊中增加了26K的外部RAM，這樣一來(lái)用戶(hù)就可以增大LonWorks通信中的發(fā)送和接收緩沖區，大大提高實(shí)時(shí)通信效率。也便于用戶(hù)編寫(xiě)大型C程序。
?。?） 在模塊中增加了SERVICE指示燈和SERVICE按鈕，便于用戶(hù)下載程序和直觀(guān)地顯示運行狀態(tài)。
?。?） 由于原來(lái)的模塊只有11個(gè)IO，IO腳太少。我們利用原模塊中的3個(gè)空腳，擴展了輸出的3個(gè)IO，開(kāi)放給用戶(hù)使用。
2． 設計了一塊PC機上的LonWorks PC接口卡，該接口卡采用雙端口RAM技術(shù)使得LonWorks的3150和PC機進(jìn)行數據交換，PC機上影射一塊3150的內存，進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò )變量的數據交換，采用這種方式，數據交換速度非?？?，而且編程方便。該接口卡無(wú)需驅動(dòng)程序，在WINDOWS98下利用VB或VC直接進(jìn)行內存讀寫(xiě)。
3． 該系統上位機經(jīng)初步統計變量有3700多個(gè)，如此多的變量采用LonWorks的網(wǎng)絡(luò )變量進(jìn)行數據傳輸將是勉為其難。我們經(jīng)過(guò)研究，決定采用LonWorks的顯形報文通信格式進(jìn)行數據通信，這樣一來(lái)可以不用LonMaker和LNS DDE，一方面降低了系統成本，另一方面更換模塊時(shí)不需要進(jìn)行LomMaker網(wǎng)絡(luò )變量的安裝，便于用戶(hù)維修更換。具體實(shí)施辦法為每個(gè)控制模塊都設置了一個(gè)唯一的地址碼開(kāi)關(guān)，程序上電運行時(shí)將這個(gè)地址碼設置成為控制模塊的機號。如果維修時(shí)需要更換控制模塊，將新模塊的地址設置成要更換模塊相同的地址即可以直接替換。
4． 在上位機上利用原來(lái)的標準DDE程序進(jìn)行數據通信時(shí)我們發(fā)現交換速度太慢，通過(guò)對DDE程序的深入研究，我們改進(jìn)了DDE交換數據過(guò)程，采用了快速DDE算法程序，提高了數據的交換速度，該系統的所有通信數據均在1秒鐘內更新完畢。
5． 控制模塊元器件選用進(jìn)口工業(yè)級微功耗表面貼片器件，功耗很低，系統工作時(shí)不會(huì )發(fā)熱。接插件選用德國公司的產(chǎn)品。結構簡(jiǎn)單，模塊為可插拔DIN結構，維護極為方便。電源線(xiàn)、通信線(xiàn)無(wú)極性，可以隨意接。
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