LonWorks现场总线控制系统的软硬件全面解决方案

　　什么是PLC和DCS之后最具生命力的控制系统设备？现场总线控制系统,也就是FCS。
　　FCS系统最感性的特征是：构成自动化系统的各种传感器、执行器及控制器通过现场控制网络联系起来，通过网络上的“对话”完成传统系统需要硬件连接才能传递的信号，也正是通过这种“对话”完成彼此的协调，从而实现自动化控制。FCS系统以其网络化、标准化、开放性和可互操作等诸多技术优势向传统的控制系统装备发起挑战，其带来的不仅是控制装备的技术更新，更是工程设计方法的革命。
　　在FF，Profibus,Interbus,CAN等诸多现场总线技术中，LonWorks现场总线是唯一一种涵盖SensorBus、 DeviceBus和Fieldbus三种应用层次的总线技术，另外LonWorks支持双绞线、电力线、电话线、红外光、无线电及光纤等多种传输介质，从而使LonWorks技术广泛地应用到电力系统、楼宇自动化、轻工、食品、环保及其他传统的工业控制领域。通过LonMark认证的 LonWorks产品，无论来自哪一个制造商，都可以达到“无缝连接”，实现互操作。
　　EIC2000开放控制系统正是基于LonWorks现场总线的FCS系统，它丰富的硬件系列产品及标准化的软件，为用户提供了一个FCS的全面解决方案，真正实现了从Infranet到Internet的一体化。

1　EIC2000开放控制系统的系统结构
　　EIC2000开放控制系统的系统结构如图1所示。

图1　EIC2000系统结构图
2　EIC2000开放控制系统的产品构成
2.1　硬件
　　．LonWorks现场智能仪表
　　．LonWorks智能控制器和智能IO（SmartController/SmartIO）
　　．LonWorks复杂控制器及网关LonPLC
　　．LonWorks网络选件
　　所有EIC2000的硬件产品都有神经元芯片（Neuronchip）及LonWorks网络接口，出厂时都有预加载程序，大体上完成4部分功能，即上电自诊断、故障统计与报警、输入输出及通信。除此之外，还可以通过LonWorks网络远程下装用户自定义程序。
　　LonWorks现场智能仪表有温度变送器和压力变送器。
　　EIC2000智能IO完成现场信号的采集和驱动，以独立工作的模块方式提供给使用者，每个模块可接16或8路现场信号，信号类型有开关量输入输出、脉冲量输入、标准模拟量输入（0～20mA,4～20mA,0～2.5V,0～5V）、标准模拟量输出（0～20mA,4～20mA,-5～+5V，0～10V）、RTD和热电偶。
　　EIC2000的智能模块中，有2个非常有特色的产品：时钟模块SCH-10和网络变量显示模块LonMeter。前者为系统提供同步时钟和完成一些时间相关的调度算法，后者为现场设备提供一个观测的“窗口”。LonMeter带一个LCD显示屏，可背光显示，亮度可调，4行显示，每行16个字符，可同时显示4个网络变量测量值及提示信息，并可按键翻屏，滚动显示60个网络变量，从而解决了许多系统难以解决的现场观测问题。
　　EIC2000智能控制器带有多种类型的现场信号接口，可以完成一定的控制功能，如回路调节，逻辑控制等，一般安装在被控制对象（马达、罐体等）旁边，并通过LonWorks网络与其他EIC2000设备或计算机连接起来。
　　LonPLC是一种软PLC（SoftPLC），用符合IEC1131-3标准的PLC编程平台IsaGraf编程，没有直接的现场信号接口，现场信号的数据都是通过LonWorks网络从SmartIO或SmartController获取，一般用来完成大范围内的控制与联锁，LonPLC与 SmartIO或SmartController构成的系统规模可任意扩展或裁剪。
　　网络选件指的是PC机LonWorks适配器PCLTA-10/SLTA-10、路由器和网络终端器，其概念及用法与普通双绞线以太网相应的产品类似。
2.2　软件
　　．LonWorks节点图形化算法组态：OnLon
　　．LonWorks网络管理软件：VisualLon
　　．LonWorks到Internet接口软件：WebLon
　　．人机界面软件及其驱动程序（推荐Intouch和LNSDDEServer）
　　用EIC2000构成系统，必须具备VisualLon和LNSDDEServer，如果还需要在SmartIO或SmartController中编写自定义的控制算法，还必须用到OnLon。
　　VisualLon和OnLon是工具类软件，只在工程设计或维护时需要，系统正常运行时只需人机界面软件及其驱动程序，而且工程中每用到一台PC机，就要相应地购买一套人机界面软件及其驱动程序。
　　VisualLon和OnLon是通用的LonWorks系统工具软件，不仅适用于EIC2000，也适用于所有符合LonMark协议的产品。
　　VisualLon提供LonWorks节点的安装、节点替换、节点测试、程序加载、网络变量绑定等网络管理功能，还提供节点的网络变量读取、修改及节点配置参数的设定功能。
　　OnLon是全世界第2个对LonWorks节点图形化编程的软件，它符合IEC1131-3标准，用功能方块图编制控制程序，编译后下载到 LonWorks节点上。除此之外，OnLon还提供NeuronC编程环境，用户可以用此功能编程自己的功能块，并加到OnLon的功能块库中。