LonWorks在生物制劑反應罐自動溫度控制系統中的應用
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在系統的開發實施過程中，遇到許多復雜問題，我們通過以下幾點措施保證了系統的順利實施。
1．我們采用以下方法設計了系統中的核心模塊————LonWorks控制模塊，該模塊抗干擾性能好，已成功應用于船舶控制及工業現場控制，能夠滿足本系統的要求。
（1）嚴格按照LonMark互通協會的設計要求進行設計與布線。全部選用高質量低功耗的貼片元器件。
（2）根據摩托羅拉公司的建議我們采用6層板的PCB設計，電源層和地層分開，6層的電路板與2層電路板相比可大大減少電磁干擾（EMI），因為附加的層便于VCC去耦及更有效地進行邏輯的地保護。大大提高模塊抗干擾能力。
（3）為保護在芯片上的EEPROM，使得當VDD低于工作電壓時不至邏輯混亂，我們采用低電壓指示（LVI）芯片保護EEPROM。選用了ECHELON推薦的DS1233貼片設計（ECHELON公司的LonWorks產品中全部采用DS1233）。
（4）與ECHELON的FTT控制模塊（Model55020-10）全兼容，但ECHELON的控制模塊只有內置2KRAM，編制較大規模程序時可能出現內存不夠。因此我們在LonControl控制模塊中增加了26K的外部RAM，這樣一來用戶就可以增大LonWorks通信中的發送和接收緩沖區，大大提高實時通信效率。也便于用戶編寫大型C程序。
（5）在模塊中增加了SERVICE指示燈和SERVICE按鈕，便于用戶下載程序和直觀地顯示運行狀態。
（6）由于原來的模塊只有11個IO，IO腳太少。我們利用原模塊中的3個空腳，擴展了輸出的3個IO，開放給用戶使用。
2．設計了一塊PC機上的LonWorksPC接口卡，該接口卡采用雙端口RAM技術使得LonWorks的3150和PC機進行數據交換，PC機上影射一塊3150的內存，進行通信網絡變量的數據交換，采用這種方式，數據交換速度非常快，而且編程方便。該接口卡無需驅動程序，在WINDOWS98下利用VB或VC直接進行內存讀寫。
3．該系統上位機經初步統計變量有3700多個，如此多的變量采用LonWorks的網絡變量進行數據傳輸將是勉為其難。我們經過研究，決定采用LonWorks的顯形報文通信格式進行數據通信，這樣一來可以不用LonMaker和LNSDDE，一方面降低了系統成本，另一方面更換模塊時不需要進行LomMaker網絡變量的安裝，便于用戶維修更換。具體實施辦法為每個控制模塊都設置了一個唯一的地址碼開關，程序上電運行時將這個地址碼設置成為控制模塊的機號。如果維修時需要更換控制模塊，將新模塊的地址設置成要更換模塊相同的地址即可以直接替換。
4．在上位機上利用原來的標準DDE程序進行數據通信時我們發現交換速度太慢，通過對DDE程序的深入研究，我們改進了DDE交換數據過程，采用了快速DDE算法程序，提高了數據的交換速度，該系統的所有通信數據均在1秒鐘內更新完畢。
5．控制模塊元器件選用進口工業級微功耗表面貼片器件，功耗很低，系統工作時不會發熱。接插件選用德國公司的產品。結構簡單，模塊為可插拔DIN結構，維護極為方便。電源線、通信線無極性，可以隨意接。
四．結論：
目前該系統已經提交給用戶，在提交過程中，用戶采用了多種干擾方法對系統進行干擾，系統從來沒有出現過死機、離線的現象，比用戶以前曾經用過的LonWorks產品相比系統的可靠性有大大提高。
針對我國國產船舶監控產品設計手段落后，生產加工工藝差導致監控產品故障率居高不下（工藝差是目前我國監控產品故障率高的最主要原因）的現狀。我國通過世界銀行投資在我所成立了國家級的船舶運輸控制工程中心，嚴格遵照國際ISO9001標準（我所通過了ISO9001質量體系認證），解決科研成果產品化問題。從電子電路及印刷電路板設計自動化（EDA），印刷電路板的自動焊接及測試（SMT），機械設計（CAD）和機械加工（CAM）到油漆噴涂等引進了一整套國外最先進的設計與制造自動化設備。
STI-VC2100MA系統的電路設計就采用了工程中心的EDA設備，保證了電路設計的合理性、電氣性能的穩定性和抗干擾的能力。印刷電路板的焊接，采用工程中心表面貼裝設備自動焊接，根除了由于虛焊等工藝問題造成的設備故障。控制臺采用工程中心的CAD/CAM進行加工制造，解決了控制臺的設計與加工工藝問題。因此STI-VC2100MA系統的加工工藝水平在國內是獨一無二的，具有很高的可靠性。
STI–VC2100MA測控系統有以下通用模塊：
MA21018通道三線制鉑電阻或電壓輸入模塊
MA210216通道熱電偶或電壓輸入模塊
MA210316通道電流或電壓輸入模塊
MA210432通道開關量輸入模塊
MA21068通道開關量輸入和8通道繼電器輸出
MA210716通道開關量輸出
MA21104通道A/D輸入和4路D/A輸出
MA211180點報警指示
MA2113網絡母鐘
MA215032路OC門輸出
以下為STI-VC2100MA系統在國內控制系統中的應用業績：
★中海公司“定安海”輪STI-VC2100貨油艙監控管理系統。
★煙臺3200KW海拖機艙微機監測系統。
★中遠香港公司“領先輪”主機監控報警系統。
★上海海運學院仿真所煙火監控報警系統。
★上海新奧托公司數據采集控制系統。
★生物制劑廠反應罐自動溫度控制系統。
單位：交通部上海船舶運輸科學研究所
通信地址：上海民生路600號船舶研究所（200134）
聯系人：吳禮雄
電話：021-58856638轉2539或2327,021-58854262，13601680246
傳真：021-58854262
Email:wlxw@iname.com
參考資料：
《MOTOROLALonWorksTechnologyDeviceData》
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