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LonWorks現場總線控制系統的軟硬件全面解決方案

作者：admin  來源：本站  發表時間：2012/9/19 8:52:44  點擊：2886

LonWorks現場總線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？現場總線控制系統,也就是FCS。

     FCS系統最感性的特征是：構成自動化系統的各種傳感器、執行器及控制器通過現場控制網絡聯系起來，通過網絡上的“對話”完成傳統系統需要硬件連接才能傳遞的信號，也正是通過這種“對話”完成彼此的協調，從而實現自動化控制。FCS系統以其網絡化、標準化、開放性和可互操作等諸多技術優勢向傳統的控制系統裝備發起挑戰，其帶來的不僅是控制裝備的技術更新，更是工程設計方法的革命。

    在FF，Profibus, Interbus, CAN等諸多現場總線技術中，LonWorks現場總線是唯一一種涵蓋Sensor Bus、Device Bus和Fieldbus三種應用層次的總線技術，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，從而使LonWorks技術廣泛地應用到電力系統、樓宇自動化、輕工、食品、環保及其他傳統的工業控制領域。通過LonMark認證的LonWorks產品，無論來自哪一個制造商，都可以達到“無縫連接”，實現互操作。

     EIC2000開放控制系統正是基于LonWorks現場總線的FCS系統，它豐富的硬件系列產品及標準化的軟件，為用戶提供了一個FCS的全面解決方案，真正實現了從Infranet到Internet的一體化。

     1　EIC2000開放控制系統的系統結構

     EIC2000開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開放控制系統的產品構成

     2.1　硬件

    .LonWorks現場智能儀表

    .LonWorks智能控制器和智能IO(Smart Controller/Smart IO)

    .LonWorks復雜控制器及網關LonPLC

    .LonWorks網絡選件

    所有EIC2000的硬件產品都有神經元芯片(Neuron chip)及LonWorks網絡接口，出廠時都有預加載程序，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LonWorks網絡遠程下裝用戶自定義程序。

     LonWorks現場智能儀表有溫度變送器和壓力變送器。

     EIC2000智能IO完成現場信號的采集和驅動，以獨立工作的模塊方式提供給使用者，每個模塊可接16或8路現場信號，信號類型有開關量輸入輸出、脈沖量輸入、標準模擬量輸入(0～20 mA, 4～20 mA,0～2.5 V,0～5 V)、標準模擬量輸出(0～20 mA,4～20 mA, -5～+5 V，0～10 V)、RTD和熱電偶。

     EIC2000的智能模塊中，有2個非常有特色的產品：時鐘模塊SCH-10和網絡變量顯示模塊LonMeter。前者為系統提供同步時鐘和完成一些時間相關的調度算法，后者為現場設備提供一個觀測的“窗口”。LonMeter帶一個LCD顯示屏，可背光顯示，亮度可調，4行顯示，每行16個字符，可同時顯示4個網絡變量測量值及提示信息，并可按鍵翻屏，滾動顯示60個網絡變量，從而解決了許多系統難以解決的現場觀測問題。

     EIC2000智能控制器帶有多種類型的現場信號接口，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LonWorks網絡與其他EIC2000設備或計算機連接起來。

     LonPLC是一種軟PLC(SoftPLC)，用符合IEC1131-3標準的PLC編程平臺IsaGraf編程，沒有直接的現場信號接口，現場信號的數據都是通過LonWorks網絡從Smart IO或Smart Controller獲取，一般用來完成大范圍內的控制與聯鎖，LonPLC與Smart IO或Smart Controller構成的系統規模可任意擴展或裁剪。

    網絡選件指的是PC機LonWorks適配器PCLTA-10/SLTA-10、路由器和網絡終端器，其概念及用法與普通雙絞線以太網相應的產品類似。

     2.2　軟件

    .LonWorks節點圖形化算法組態：OnLon

    .LonWorks網絡管理軟件：VisualLon

    .LonWorks到Internet接口軟件：WebLon

    .人機界面軟件及其驅動程序(推薦Intouch和LNS DDE Server)

    用EIC2000構成系統，必須具備VisualLon 和LNS DDE Server，如果還需要在Smart IO 或Smart Controller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，只在工程設計或維護時需要，系統正常運行時只需人機界面軟件及其驅動程序，而且工程中每用到一臺PC機，就要相應地購買一套人機界面軟件及其驅動程序。

     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協議的產品。

     VisualLon提供LonWorks節點的安裝、節點替換、節點測試、程序加載、網絡變量綁定等網絡管理功能，還提供節點的網絡變量讀取、修改及節點配置參數的設定功能。

     OnLon是全世界第2個對LonWorks節點圖形化編程的軟件，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節點上。除此之外，OnLon還提供Neuron C編程環境，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。

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