Lonworks基础知识

Lonworks网络架构
4.LonTalk对大网络的支持
第一层结构是域：域的结构可以保证 在不同的域中通信彼此独立。
第二层结构是子网：每个域有255个子网，一个 子网可以是一个或多个通道的逻辑分组。
第三层结构是子点：每个子网有127个节点，所 以一个域最多有255×127=32385个节点。 另外每个神经元芯片有一个独一无二的48位ID地 址。
Lonworks网络架构
1.路由器 路由器是LonWorks技术的一个重要部分，用于连 接不同媒体的LonWork网络。在LonWorks技术中，路由 器还包括以下几种：中继器、桥接器和路由器，路由器 除连接不同媒体的LonWorks网络外，还能控制网络流量， 提高网络速度。
Lonworks网络架构
Lonworks技术的主要特点
1.智能节点作为现场总线网络控制器 2.多种网络拓扑结构：总线形、星形、环 形、自由形。 3.多种网络系统结构：主从式、对等式及 Client/ Server式。 4.多种传输媒体介质。
5.介质访问方法：带预测和优先级的P— 坚持CSMA(Carrier Sense Multiple Access，载波监听多路访问)。 6.网络通信协议：基于IS0/OSI七层参考模 型的网络通信协议——LonTalk通信协议， 系统开放。 7.同异型网络的互连方便。 8.Lonworks网络是无主站点对点网络， 其任一点的故障不会造成系统瘫痪。
aa2727rs485rs485为半双工的数据传输方式用线较少传输距离为半双工的数据传输方式用线较少传输距离一般不超过一般不超过12km12km接入设备一般不超过接入设备一般不超过5多时必须分成多个接口管理一般使用两芯线但协议较复杂此种传输方式在楼宇对讲感应卡门禁协议较复杂此种传输方式在楼宇对讲感应卡门禁抄表报警等系统中使用得较为普遍抄表报警等系统中使用得较为普遍近两年来由于近两年来由于lonworkslonworks信号控制技术的广泛推广信号控制技术的广泛推广逐渐被一些小区智能化厂家所采用但其专用控制芯片逐渐被一些小区智能化厂家所采用但其专用控制芯片价格高网络本身只能传输数据信号音频和视频信号价格高网络本身只能传输数据信号音频和视频信号在其上无法传输限制了其在小区智能化系统中使用在其上无法传输限制了其在小区智能化系统中使用特别是限制了其在楼宇对讲及监控系统中的使用
Lonworks信号传输方式
单端模式：主要用于光缆、铜轴电缆、或无线射频 收发器。 差分模式：主要用于连接双绞线网络收发器。
LonWorks网络的结构模型
LonWorks采用开放式ISO/OSI模型的全部 七层通讯协议结构，具备了局域网的基本 功能,与异型网的兼容性比任何现存的现场 总线都好，被誉为通用控制网络，它还提 供了与LAN的接口，从而实现了二者的有 机结合。
神经元节点的结构框图
Lonworks的技术核心
其通信的最高速率为1.25Mbit/s(有效 距离为130m)，最远通信距离为 2700m(双绞线，通信速率为78kbit/s)， 节点总数可达32000个。 网络的传输媒体可以是双绞线、同轴 电缆、光纤、射频、红外线、电力线 等，针对不同的通信媒体有不同的收 发器和路由器。
C.电源线收发器 电源线是指通信线和电源线缆共用一 对双绞线。使用电源线的意义在于所有节 点通过一个48V直流中央电源供电，这对 于一些电力资源匮乏的地区具有非常重要 的意义;同时采用通信线和电源线缆共用一 对双绞线可以节约一对双绞线，也便于系 统的安装和维护。

D.电力线收发器 电力线接收器是将通信数据调制成载波信号或扩频 信号，然后通过耦合器耦合到220V或其他交直流电力线 上，甚至是没有电力的双绞线。这种方式减少了施工布 线等建设费用，是一种将神经元节点加入到电力线中简 单、有效的方法。 但该方法会遇到电力线通信的普遍问题——电力线 间歇性噪声大等问题，因此需要采用一定的技术加以解 决。 其他收发器 除上述收发器外，LonWorks技术中还广泛采用无线 收发器、光纤收发器等，以满足特殊情况需要。
LonWorks收发器
LonWorks技术的一个重要特征是它支持多种介质通信。 根据通信介质的不同，LonWorks技术可分为以下多种总 线收发器： 双绞线收发器 双绞线是使用最为广泛的一种介质，用于双绞线介质 的收发器主要以下三种： A.直接驱动收发器 直接驱动是使用神经元芯片的通信端口作为收发器。 B.EIA-485收发器 EIA-485接口是现场总线中常用的电气接口， LonWorks同样也支持该电气接口。
基于LonWorks标准的自控系统
LonWorks技术实际上是一种测控网 技术，确切的说是一种工控网技术，也叫 现场总线技术。它可以方便地实现现场传 感器、执行器、仪表等的联网。这种网络 不同于局域网，而是一种工控网，因为它 传输数据量小的监测信息、状态信息和控 制信息。
Lonworks的技术核心
通讯基础知识总结
RS485为半双工的数据传输方式，用线较少，传输距离 一般不超过1.2KM，接入设备一般不超过50台，如设备 较多时，必须分成多个接口管理，一般使用两芯线，但 协议较复杂，此种传输方式在楼宇对讲感应卡、门禁、 抄表、报警等系统中使用得较为普遍 近两年来，由于LONWORKS信号控制技术的广泛推广， 逐渐被一些小区智能化厂家所采用，但其专用控制芯片 价格高，网络本身只能传输数据信号，音频和视频信号 在其上无法传输，限制了其在小区智能化系统中使用， 特别是限制了其在楼宇对讲及监控系统中的使用。
LonWorks技术的应用
目前LonWorks技术己经被广泛应用在智 能大厦、家庭自动化、保安系统，办公设 备、运输设备、工业过程控制等行业，成 为发展最快的现场总线之一，尤其在建筑 领域，该技术已成为国际公认的标准。
Lonworks控制方案
通讯基础知识总结
RS232一般在小区智能化设备和电脑进行 通讯时使用,其特点是信号传输距离短,一 般情况下，数据传输线不超过10米，但被 小区智能化设备和电脑联接时普遍使用。 RS422为全双工的数据传输方式,其传输数 据线一般单独使用五芯信号线,由于用线较 多,仅在少数感应卡门禁系统中使用。
2.通信媒体
通信媒体是节点之间信息传输的物理媒体，包括双绞 线、动力电源线、红外线、光缆和同轴电缆等。 3.网络管理工具 节点建成以后，节点之间需要互相通信，这就需要一 个网络工具为网络上的节点分配地址，同时也要将每个节 点的网络变量按功能连接起来。一旦网络建成并正常运行 后，需要网络管理工具对其维护和监控。
2.
LonWorks
LonWorks(Local Operating Network，局部操作 网络)是一个开放的、全分布式监控系统专用网 络平台技术，以其独特的特点已成为目前所有现 有的现场总线网络功能最为强大，市场效率最高 的总线之一，其技术已被我国多部国家规范所采 纳。它使用了具有分布控制与通信联网功能的大 规模集成的神经元芯片(neuron chips)构成各个 智能监控节点(node)，通过网络收发器(Tran Receiver)及网络通信媒体将各节点构成全分布 式局部操作网络(简称LON网)。
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LonWorks基础知识
现场总线
现场总线(Field Bus)是20世纪90 年代在国际上发展形成的，是用于过程 自动化、制造自动化、楼宇自动化等领 域的现场智能设备互联通信网络，被誉 为自动化领域的计算机局域网。
现场总线的控制系统体系结构
现场总线控制系统是用开放的现场总线控制通讯 网络将自动化最底层的现场控制器和现场智能仪 表互联的网络控制系统。现场总线是控制设备之 间实现数字通信的联系纽带，测控仪表作为控制 网络节点具有高度的自治性、数字计算和通信能 力，并通过现场总线连接成为一个开放式、数字 化、多点通信的底层控制网络（Infranet），同 时，最底层的infranet控制网，还可以与企业内 部网Intarnet、Internet连接实现元曾信息共享， 构成一个完整企业网络三级体系结构。
Lonworks分层模型
Lonworks网络架构
LonWorks控制网络结构包括五大部分: １.网络协议(LonTalk) ２.网络传输媒体 ３.网络设备 (包括：智能测控单元即节点、路由器和网关) ４.执行机构
５.管理软件(LonTalk开放式通信协议)
Lonworks网络架构
Lonworks的网络架构
Lonworks的核心技术是具有3个8位的CPU神经 元芯片（Neuron Chip),同时具备通信与控制功 能，并且固化了Lontalk协议，以及34种常见的 I/O控制对象。它采用了ISO/OSI模型中完整的 七层通信协议，采用了面向对象的设计方法， Lonworks技术将其称之为“网络变量”，使网 络通信的设计简化成为参数设置。这样，不但 节省了大量的设计工作量，同时增加了通信的 可靠性。
现场总线与局域网的区别
1. 按功能比较，现场总线连接自动化最底层的现场控制 器和现场智能仪表设备，网络上传输的是小批量数据 信息，如检测信息，状态信息，控制信息等，传输速 率低，但实时性高。简而言之，现场总线是一种实时 控制网络。局域网用于连接局域区域内的各台计算机， 网络上传输的是大批量的数字信息，如文本、声音、 图像等，传输速率高，但不要求实时性。 按实现方式比较，现场总线可采用各种通讯介质，如 双绞线，电力线，光纤，无线，红外线等，实现成本 低。局域网需要专用电缆，如同轴电缆，光纤等，实 现成本高。