第5章 LonWorks智能控制网络

在互联网上对LONWORKS网络的控制王忠民蒋平王月娟（同济大学电气工程系上海 200092）[摘要] LOWORKS现场总线是应用广泛的新一代现场总线系统，具有网络协议开放，组网方式灵活，开发方便的特点。

利用DELPHI编程中的WebBroker技术可以较为方便地创建多应用的以HTML为基础的Web应用程序，以此实现通过网页浏览器访问、在INTERNET上实现对以Lonmanage DDE或LNS DDE为接口的LONWORKS网络监控。

[关键词] LONWORKS技术，DDE服务器，ISAPI编程，WebBroker技术1．LONWORKS与INTERNET的联接开放的分布式网络控制系统与INTERNET相联是网络控制系统发展的趋势。

INTERNET 的飞速发展为人与人之间的信息交流提供了方便快捷的方式。

而在控制系统领域，随着微电子技术的的发展，设备的智能化水平不断提高，对人与设备之间的信息交流和设备与设备之间的信息交流也提出了越来越高的需求。

通过INTERNET可以将地域分布的控制网络连接在一起，也可将不同的控制网络互连，组成一个统一的网络结构。

局部的控制网络（INFRANET）连接到INTERNET与INFRANET上，可以实现信息的自由流动。

建立在INTERNET之上的分布式控制网络不仅将象INTERNET自身一样带给人们不同的生活方式，同时将赋予每个局部控制设备一个无地域性的新特性，并且所有现存的LAN或WAN的信息传输基础设施可直接用于控制系统的建立。

将控制设备或节点连接上网的一种方式是在设备的嵌入式操作系统内内置WEB服务器，但对于通常以低价、紧凑为特点的嵌入式系统而言，它又略显庞大，此外服务于大容量信息传送的IP协议并不适合于以实时、频繁、短数据为特点的控制网络，此外这种方式并没有提供无缝的网络通信，因为这种方式通常局限在某个特定的控制网络协议内，信息在传递过程中将受到协议转换的限制，而无缝连接要求分布式开放的对等信息交流。

LonWorks网络与LAN、Internet互连的解决方案杨斌杨国才罗木平摘要介绍了基于LonWorks现场总线技术的控制系统与LAN、Internet互连的一种解决方案，提出了LonTalk/IP路由器的技术方案。

关键词 LonWorks 局域网 Internet 路由器协议LonWorks是一种具有强劲实力的现场总线技术，LonWorks控制网络在开放性、互操作性等方面所具有的优良性能已使它广泛应用于楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业。

实现LonWorks网络与LAN、Internet的集成将为企业综合自动化与信息化创造有利的条件。

．建立综合实时信息库，为企业优化控制、生产调度、计划决策提供依据。

．建立分布式数据库管理功能，保证数据一致性、完整性和可互操作性。

．有关人员可在任何地方通过Internet浏览了解企业的生产情况。

．能够实现对控制网络工作状态的远程监控，优化调度，也能实现控制网络的远程诊断与维护等。

．可进行控制网络的远程软件维护与下载新版本软件。

1 LonWorks网络与LAN、Internet互连的系统结构我们可以把一个企业综合的控制系统分解为两个子系统：第一个是基于LonWorks技术的实时控制(Input/Output，IO)子系统，包括智能传感器，传动装置和微控制器；第二是基于局域网、Internet技术的信息传输(Information Transfer，IT)子系统。

图1便是这样一个系统。

图1IT子系统基于局域网技术(Ethernet，IEEE802.xx)和TCP/IP，而IO子系统使用LonTalk协议、LonWorks技术及支持LonMark互操作性标准。

IT子系统和IO子系统之间的通讯有两种方法：一种方法是可以发展一种IT和IO之间的路由器。

这种方法要求IT上的设备具有多协议栈；另一种方法是可以发展一种IT的协议与IO的协议之间的网关。

智能小区与LON Works网络
程启明
【期刊名称】《自动化与仪表》
【年(卷),期】2003(018)006
【摘要】智能小区通常由3大基本要素组成,即家庭智能管理、物业管理、信息通信网络,最基本的功能是四表远传和安防管理.基于LON Works网络的智能小区分为管理中心、LON网络和智能控制器等三层结构.介绍了智能小区的定义、组成、功能,LON Works网络的特点及LON Works在智能小区的应用.
【总页数】5页(P75-79)
【作者】程启明
【作者单位】上海电力学院,上海,200090
【正文语种】中文
【中图分类】TP29;TP393
【相关文献】
1.基于Lon Works总线的智能小区安防系统设计 [J], 杨烈君;杨慧玲;钱庆平
2.Lon Works技术在智能小区安防系统中的应用 [J], 张莹;阳璞琼
3.基于LonWorks/i.Lon100现场总线控制网络的结构与实现 [J], 陈建铎
4.LonWorks控制网络的发展与应用-国产Lon控制网络发展启示 [J], 唐怀斌;孙兰岚
5.基于Lon Works的智能小区信息系统 [J], 韩玉民;白丽平
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LonWorks网络LonWorks 网络：高效的建筑自动化系统随着技术的迅速发展，对建筑自动化系统的需求不断提升，而LonWorks 网络就是一种开放标准协议，被广泛应用于建筑自动化系统中。

本文将从 LonWorks 网络的概念、优势、应用等方面作深入探讨。

一、LonWorks 网络概述LonWorks 网络是一种先进的网络技术，可被用于不同领域的设备之间进行通信。

它是由 Echelon 公司开发的一种标准化的网络协议，适用于各种应用领域。

LonWorks 网络使用的是基于通用异步收发传输（UART）协议的主/从架构，其具有非常高的可靠性和扩展性。

LonWorks 网络是一种基于开放标准的协议，实现了多种设备的互相通信，因此被广泛应用于各种现代化建筑的自动化系统中。

二、LonWorks 网络的优势LonWorks 网络具有以下优势：1. 低能耗：LonWorks 网络设备的功耗非常低，因此长时间使用时能够节省大量能源。

2. 高可靠性：LonWorks 网络采用了多层安全机制，能够对数据进行高效的传输和处理，保证系统的高可靠性。

3. 易于扩展：LonWorks 网络可以非常方便地进行扩展，无需进行大规模调整，也能够满足不断变化的需求。

4. 开放标准：LonWorks 网络采用的是开放标准，因此各种设备之间可以非常方便地进行交互和通信。

三、LonWorks 网络的应用场景LonWorks 网络具有广泛的应用范围，主要应用于以下领域：1. 大楼自动化系统大楼自动化系统可以通过 LonWorks 网络实现不同设备的互相通信和协调，提高系统的效率，为用户提供更加便捷的服务和体验。

比如可以实现自动调节温度、灯光等设备，实现能源的节约和环保。

2. 工业自动化系统工业自动化系统可以通过 LonWorks 网络进行快捷高效的设备之间的通信和控制，提高工业生产的效率和质量。

例如，可以通过 LonWorks 网络实现设备之间的实时监测、控制和报警，避免因设备故障带来的损失。

第五章LON总线5.1 LON总线概述5.2 LonWorks技术规范5.3LON总线通信控制器：Neuron Chip 5.4 LON总线通信5.5LON总线通信协议：LonTalk5.6 应用程序编程语言：Neuron C5.7 LON总线开发工具5.8LON总线应用5.9 LonWorks互操作性5.1 LON总线（局部操作网络）概述•LON总线（Local Operating Network，90年）：Echelon公司推出，采用OSI模型全部七层通讯协议，主要用于工厂自动化、楼宇自动化。

•LonWorks技术为设计和实现可互操作的控制网络提供了一套完整、开放、成品化的解决方案。

•通信速率从300bps到1.25Mbps/130m，直接通信距离可达2700m（78kbps，双绞线），支持多种低成本的通信介质。

•LON总线得到Motorola、Toshiba等公司的支持，是基于嵌入式神经元芯片（Neuron Chip）技术和LonTalk协议，采用了面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置。

•容易组成对等/主从式、设备/传感器级以及过程控制级的现场总线系统。

LON总线通信模型：Ø采用OSI-RM全部7层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。

提供网络应用服务数据表示远程通信控制端到端可靠性传输报文传输寻址和路由选择数据帧可靠性传输电气连接LON总线通信结构示意图1：LON总线通信结构示意图2：5.2 LonWorks技术规范•LON总线中的LonWorks技术使用了开放式通信协议LonTalk，LonWorks技术核心是嵌入式神经元芯片（Neuron Chip），它是LON总线的通信处理器，网络互联操作都是由它完成的。

•LON总线控制网络的节点可以是仅使用Neuron Chip（同时为通信处理器和测控处理器），也可以为基于Neuron Chip的Host Base节点，构建低层控制网络Infranet。

Lonworks的结构模型及网络构架Lonworks（LocalOperaTIngNetwork，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（neuronchips）构成各个智能监控节点（node），通过网络收发器（TranReceiver）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）。

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的核心技术是具有3个8位的CPU神经元芯片（NeuronChip），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IOS/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。

Lonworks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结构模型Lonworks采用开放式IOS/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。

Lonworks分层结构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。

LonWorks在智能小区中的应用_科技论文格式论文导读:：LonWorks在智能小区中的应用，科技论文格式。

论文关键词：LonWorks在智能小区中的应用随着科技的进步，人们的生活水平不断提高，对自己居住环境的舒适性，小区内服务设施的方便、安全可靠性等都有了更高的要求。

因此，家庭生活自动化、居住环境舒适化、安全化的“智能小区”应运而生，并成为住宅小区的一个重要的组成部分。

当前先进完善的智能化小区，一般要求实现以下功能：家庭安防报警、远程自动抄表、周边防越报警、闭路电视监控、巡更管理、车辆管理、物业信息管理、触摸屏查询服务、电话语音服务、小区背景音乐、计算机网络、电话接入、有线电视接入、Internet接入等。

同时，小区智能化是一个综合性系统工程，要从起功能、性能、成本、扩充能力及与现代相关技术的应用等多方面来考虑。

基于这样的需求，采用LonWorks技术所设计的家庭智能管理控制系统比较适合用语多表远传、防盗、防火、防可燃气体泄露、紧急救援、家电控制等方面。

LonWorks（LocalOperating NerWorks,局部操作网络）网络，是美国Echelon公司于1991年推出的，简称Lon网，是一种完整的、全开放的、可互相操作的、成熟的和低成本的分布是控制网络技术科技论文格式，主要用于楼宇自动控制系统，工厂厂房自动化系统，交通运输系统，城市基础设施（水、电、气等）、智能小区管理系统、家庭等环境自动化系统的分布是控制网络。

2．LonWorks的技术特点LonWorks技术的核心是神经元芯片，它包括一个固化的高级通信协议（LonTalk），三个微处理器，一个多任务操作系统和灵活的输入／输出方式。

LonWorks网络上的每个控制点称为LonWorks接点或LonWorks智能设备,它包括一片Neuron神经芯片、传感和控制设备、收发器(用于建立Neuron芯片与传输之间的物理连接)和电源。

由图可见,Neuron神经芯片是节点的核心部分,它包括一套完整的通信协议,即LonTalk协议,从而确保节点问使用可靠的通信标准进行互操作。