网络化智能接头总线的设计与实现 (2008-8-21 6:18:08)
随着接线的出现及其应用技术的发展,农业测量和控制中信息的交换主要是通过现场接线和网络来完成,为了实现多传动设备、控制设备之间的信息交换,有必要将传动设备内各个敏感单元及其功能单元以及控制设备联系在一起,通过软件输出符合某种协议格式的数字信号,从而可实现传动设备与传动设备之间、传动设备与控制设备之间、传动设备与系统之间的数据交换和共享,其未来发展方向就是网络化智能测控设备。网络化智能测控设备是测试网络中一个独立的节点,能够独立地完成测试和控制任务,是实现网络化测控的基础。使传动设备和控制设备在现场级实现某种网络协议,使现场测控数据就近登临网络,在网络所能及的范围内适时发布和共享,是网络化智能测控设备的研究目标所在,也是目前国内外竞相抢占制高点的前沿技术之一。
智能测控设备由智能传动设备和智能控制设备组成。
“智能传动设备”能够实现对传动设备的原始信号进行加工处理,并按标准格式与外部进行数据交换。智能传动设备具备如下的功能:①对输入信号进行检测,根据输入信号数值并进行判断和制定决策;②能够通过软件来设置和实现不同的功能;③能够与外部进行信息交换,有标准输入输出接口;④具有自检测、自修正和自保护功能。智能传动设备要实现对温度补偿、修正、校准,同时利用A/D变换设备将模拟信号转换数字信号,因此它不是简单的硬件构成,而是通过硬软件综合技术的运用,对信号进行处理,最后输出数字信号。
“智能控制设备”可在智能芯片的控制下,
接线端子根据测量值和预先编制好的控制算法,算出相应的控制量,经D/A转换后输出模拟信号,驱动执行机构对测量点进行控制。
网络化智能测控设备的实质是在智能测控设备的基础上实现网络化和信息化,其核心是使测控设备实现网络通信协议。网络化智能测控设备的特点主要有:(1)可灵活寻址通信。每个智能测控设备具有一个独立的地址,通过标准接口,可实现与其他智能测量及控制设备的互连组网。传动设备之间、传动设备与控制设备之间能相互通信,完成数据信息交换和共享。 (2)状态参数的灵活设置。作为网络上的一个节点,用户可以根据需要通过网络发送不同的命令,对存放在智能测控设备内部EEPROM 中的状态参数和控制算法进行重新编置,保证智能测控设备工作在最佳状态。
LON(Local Operating Networks)接线是美国Echelon公司于1991年推出的局部操作网。目前已成为应用最广泛的现场接线之一。LonWorks使用的开放式通信协议LonTalk为设备之间交换控制状态信息建立了一个通用的标准。这样在LonTalk协议的协调下,以往那些孤立的系统和产品融为一体,形成一个网络控制系统。它采用网络变量这一形式,使节点之间的数据传递只是通过网络变量的互相连接便可完成。又由于硬件芯片的支持,实现了实时性和接口直观、简洁的接线要求。LON接线性能特点主要有: