LonWorks控制技術在反應罐自動溫度控制系統中的應用
STI-VC2100MA系列控制模塊已通過中國船級社認證和勞氏船級社環境條件標準試驗,以下是試驗內容:
(1)電源變化試驗。
(2)電源故障試驗。
(3)耐電壓試驗。
(4)絕緣電阻測試。
(5)高溫試驗。
(6)濕熱試驗。
(7)振動試驗。
(8)輻射電磁場干擾試驗。
(9)電快速瞬變脈沖群試驗。
(10)射頻傳導干擾試驗。
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。
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