LonWorks现场总线介绍

需应答服务最多有64个节点,而无应答服务的节点个数不限。一个节点可以分属15个分组去接收数据。分组结构可以使一个报文同时被多个节点接收。

另外,每个神经元芯片有一个独一无二的48位ID地址。这个地址由厂方规定,一般只在网络安装和配置时使用,可以作为产品的序列号。

通道并不影响网络的地址结构,域、子网和分组都可以跨越多个通道。

6.LonTalk的报文服务

LonTalk协议提供了四种类型的报文服务:

·应答方式或端对端的应答服务:当一个节点发送报文到另一个节点或分组时,每个接收到报文的节点都分别向发送方应答。如果发送方在应答时间内没有收到全部应答,则重新发送该报文。重发次数和应答时间都是可选的。报文应答服务由网络处理器完成,不必由应用程序来干预。报文ID号确保节点不会收到重复的报文。

·请求/响应方式:当一个节点发送报文到另一个节点或分组时,每个接收到报文的节点都分别向发送方响应。如果发送方在响应时间内没有收到全部响应,则重新发送该报文。重发次数和响应时间都是可选的。报文响应服务由应用处理器完成,可以包含数据,是由应用处理器完成的,适合远程过程调用和客户/服务器的应用。

·非应答重发方式:当一个节点发送报文到另一个节点或分组时,不需每个接收到报文的节点向发送方应答或响应,而是重复多次发送同一报文,使报文尽量可靠地被接收方收到。这种方式适于节点较多的分组的广播发送,从而避免因节点响应而使网络过载。

·非应答方式:当一个节点发送报文到另一个节点或分组时,不需每个接收到报文的节点向发送方应答或响应,也不必重复多次发送同一报文,只发一次即可。这种方式适合对可靠性要求不高,但报文长度较长、需要速度较高的报文。

7.LonTalk网络认证

LonTalk支持报文认证。收发双方在网络安装时约定一个6字节的认证字,接收方在接收时判断报文是否经过发送方认证,只有经过发送方认证的报文方可接收。

8.碰撞检测

Lon支持在通信介质上的硬件碰撞检测(如双绞线)。LonTalk可以将正在发送的碰撞报文自动取消,重新再发。如果没有碰撞检测,若碰撞发生,只有到响应或应答超时时才会重发报文。

四、LonWorks与现场总线

按照国际电工委员会(IEC)的叙述,把低级或底层的工业数据总线定名为现场总线。其基本要求包括:以串行通信的方式取代传统的4～20mA的信号传输,并且一条现场总线可为众多的可寻址的现场设备实现多点连接;支持底层的现场智能设备与高层的系统利用公用介质交换信息;现场总线的协议在物理层和链路层与OSI模型有相同的含义。目前,一些公司、厂商所推出的现场总线产品,其基本要求大体与上述内容类似。

从前面对LonWorks的分析介绍可以看出,LonWorks的性能覆盖了IEC关于现场总线的推荐规范,而且应用更加灵活。

①神经元芯片是一个很好的低成本的现场总线处理器。它处理现场互联的全部任务,还能处理现场传感器、执行器的动作,以及简单的数字逻辑运算等现场任务。

②以IEEE P1118(ver 3.0)制定的现场总线功能要求为例,与LonWorks的性能做一比较 :在物理层上的比较见表2,在链路层上的比较见表3,在应用层上的比较见表4。

③LonTalk是OSI参考模型面向现场对象应用的一个子集。它比现场总线历来推荐的功能覆盖面更广,如支持多介质、大网络。这为工厂制造自动化的测、控、管一体化提供了全局性的解决方案,而且都可通过固化有LonTalk协议的神经元芯片实现,只需用一个神经元和某种网络的专用控制器相连构成的桥接器同生产管理级、厂级互联。另外,它比现场总线以往提供的应用服务更友好、更方便,用户只需按对象来定义和连接网络变量。

④LonWorks支持各种拓扑结构,不限于总线,选择不同的收发器可构成星形、环形、树形或混合形结构;而寻址由协议来解决,这样现场互联更加灵活。

综上所述,LonWorks是一种全新的现场总线。它为全分散式的现场设备提供了可互操作的控制网络,已获得世界上140多个公司、组织的确认,并组成LonMark协会。目前,有1500家组织选择它,在各行各业成功地构成了应用系统。