基于LONWORKS技術(shù)的開關(guān)量測控節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

本文介紹了一種基于 Lonworks 技術(shù)的智能開關(guān)量測控節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，提出了設(shè)
計(jì)方案，給出了I/O 硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。硬件電路以MC143150 為核心，輸入通道由2 片
TLP521-4 和1 片74LS166 組成，輸出通道由1 片74LS164、1 片74LS373、２片TLP521-4 和２片
MC1413 組成，程序用NEURON C 編寫，利用Bitshift I/O 對(duì)象將8 位數(shù)據(jù)字移入或移出Neuron 芯片，并通過定義網(wǎng)絡(luò)變量實(shí)現(xiàn)與其他節(jié)點(diǎn)通訊。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)簡單，常規(guī)芯片與先進(jìn)技術(shù)結(jié)合實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的處理。
關(guān)鍵字：LONWORKS；開關(guān)量；神經(jīng)元芯片
在一個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，往往要采集很多開關(guān)量設(shè)備的狀態(tài)信息或要控制開關(guān)量設(shè)備的啟停等，這就要對(duì)大量的開關(guān)量信號(hào)進(jìn)行處理。對(duì)開關(guān)量的處理可采取不同的方法。一是早期的采用按鈕開關(guān)及繼電器處理，這種方法自動(dòng)化程度低；二是采用專用的開關(guān)量I/O控制卡，但與上位機(jī)交互存在不足，且擴(kuò)展性差；三是以各種單片機(jī)為核心，配以I/O接口芯片及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)開關(guān)量處理。單片機(jī)可以采用8/16/32位單片機(jī)、ARM或嵌入式系統(tǒng)。單片機(jī)的I/O接口電路主要有兩種，一種是利用三態(tài)門及鎖存器，另一種是利用8255等專用I/O接口芯片。模塊或節(jié)點(diǎn)間的通信手段主要有PCI-104、USB總線、485、CAN總線等。本文介紹的多路開關(guān)量節(jié)點(diǎn)采用LONWORKS技術(shù)，以MC143150芯片為核心，充分利用該芯片即能實(shí)現(xiàn)LONWORKS網(wǎng)絡(luò)通訊又能處理I/O的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)簡單，技術(shù)先進(jìn)。
LONWORKS是美國ECHELON公司推出的一種局域操作網(wǎng)絡(luò)，具有開放性和互操作性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、智能家居和智能建筑等領(lǐng)域。LONWORKS技術(shù)的核心是LONTALK協(xié)議，遵循開放系統(tǒng)互連模型。神經(jīng)元芯片具有三個(gè)CPU，兩個(gè)CPU實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊，一個(gè)CPU處理I/O應(yīng)用，節(jié)點(diǎn)通過收發(fā)器連接到LON總線上，MC143150可以擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器以適用于比較復(fù)雜的應(yīng)用。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，利用開關(guān)量控制的設(shè)備占有重要的地位，很多的開關(guān)量需要處理，因此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立性強(qiáng)并能和其它智能單元或監(jiān)控中心數(shù)字連接的多路開關(guān)量節(jié)點(diǎn)是很有必要的。而采用LONWORKS技術(shù)是較好的選擇。