现场总线技术3学习教案.pptx

现场总线(zǒnɡxiàn)技术35.1概述(ɡàishù)网络拓扑结构可以是总线形、星形、环形和混合形，可实现自由组合。另外，通信介质支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线和电力线等。
应用程序采用(cǎiyòng)面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信的设计简化为参数设置，大大缩短了产品开发周期。
高可靠性、安全性、易于实现和互操作性，使得LonWorks产品应用非常广泛。它广泛应用于过程控制、电梯控制、能源管理、环境监视、污水处理、火灾报警、采暖通风和空调控制、交通管理、家庭网络自动化等。LON总线已成为当前最流行的现场总线之一。Neuron芯片是LonWorks技术的核心，它不仅是LON总线的通信处理器，同时也作为(zuòwéi)采集和控制的通用处理器，LonWorks技术中所有关于网络的操作实际上都是通过它来完成的。
1994年5月，由世界许多大公司，如ABB、IBM、Honeywell、Motorola、TOSHIBA、HP等，组成了一个独立的行业协会LonMark，负责定义、发布、确认产品的互操作性标准。LON总线已成为目前现场总线的主流之一。
LonWorks技术的特点：
开放性：网络协议开放，对任何用户平等。
通信媒介：可用任何媒介进行通信，包括双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线（RF）、红外等，而且在同一网络中可以有多种通信媒介。
互操作性：LonWorks通信协议LonTalk符合国际标准化组织（ISO）定义的开放互连（OSI）模型。任何制造商的产品都可以实现互操作。
网络结构：可以是主从式、对等式或客户/服务器式结构。
网络拓扑：有星形、总线形(xiànxínɡ)、环形以及自由形。网络通信采用(cǎiyòng)面向对象的设计方法。LonWorks网络技术称之为“网络变量”，它使网络通信的设计简化成为参数设置，增加了通信的可靠性。
通信的每帧有效字节数可从0B到228B。
通信速率可达1.25Mbps，此时有效距离为130m；用78kbps的双绞线，直线通信距离长达2700m。
LonWorks网络控制技术在一个测控网络上的节点数可达32000个。
提供强有力的开发工具平台：LonBuilder与Nodebuilder。LonWorks技术核心元件：Neuron芯片内部装有3个8位微处理器和34种I/O对象及定时器/计数器，另外还具有RAM、ROM、EEPROM、LonTalk通信协议等。Neuron芯片具备通信和控制功能。
改善了CSMA，采用可预测P坚持CSMA，这样，在网络负载很重的情况下，不会导致(dǎozhì)网络瘫痪。
LonWorks技术包括以下几个组成部分：
LonWorks节点和路由器；
LonTalk协议；
LonWorks收发器；
LonWorks网络和节点开发工具。5.2神经元芯片(xīnpiàn)（NeuronChip）5.2.1神经元芯片(xīnpiàn)概述TOSHIBA公司生产的神经元芯片型号为TMPN3120和TMPN3150两个系列。TMPN3120不支持外部存储器，它本身带有EEPROM；TMPN3150支持外部存储器，适合功能较为复杂的应用场合。
Cypress公司生产的神经元芯片型号为CY7C53120和CY7C53150两个系列。
神经元芯片的主要性能特点：
高度集成，所需外部器件较少。
内有三个CPU，分别实现不同的功能，输入时钟可选范围：625kHz~10MHz。
11个可编程I/O口引脚可设置为34种预编程工作方式(fāngshì)，其中IO4~IO7有可编程上拉电阻，IO0~IO3具有大电流吸收能力（20mA）。两个16位定时/计数器，15个软定时器。
网络通信端口可设置为单端、差分、专用工作方式。
在外部存储器中可固化LonTalk协议、I/O驱动程序、事件驱动多任务调度程序等固件。
提供用于远程识别(shíbié)和诊断的服务引脚。
48位的内部NeuronID，用于惟一识别(shíbié)Neuron芯片。
Neuron芯片的内部结构如图5-1所示。5.2.2神经元芯片(xīnpiàn)TMPN3150B1AF5.2.3网络通信端口5.3神经元芯片(xīnpiàn)应用I/O回顾(huígù):FF回顾(huígù):LonWorks5.4LonWorks智能(zhìnénɡ)控制网络的组成5.4.1LonWorks智能(zhìnénɡ)控制网络结构在LonTalk协议的协调下，以往那些孤立的设备融为一体，形成一个网络控制系统。LonTalk是面向对象的网络协议，支持OSI七层协议，设备节点之间的数据传递通过网络变量的互联实现。
神经元芯片（NeuronChip）是除LonTalk协议之外的又一LonWorks技术(jìshù)核心产品。它