《现场总线技术》实验指导书

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1、《现场总线技术》实验指导书实验一LonWorks网络节点开发实验1实验二LonWorks控制网络组态实验4实验三基于LonWorks的灯光控制系统设计6实验四FF现场总线控制网络组态实验8实验五基于FF现场总线的压力控制系统设计10实验一LonWorks网络节点开发实验—、实验目的1、了解神经元芯片的原理2、了解Lonworks现场总线控制模块的组成和使用3、了解LonWorks现场总线控制系统的原理和硬件结构4^熟悉NeuronC编程语言二.实验内容1、熟悉LonWorks模块的原理和使用。2、熟悉节点开发工具Node

2、Builder的使用。3、设计Lonworks灯光控制节点的程序。三.实验设备及仪器LonWorks网卡2、计算机3、LonWorks模块4、双绞线等、实验线路及原理1、LONWORKS技术的核心是神经元芯/t(Neuronchip),它由美国摩托罗拉公司和日本东芝公司生产，有以下儿个特点：(1)LonWorks技术的基本元件一Neuron®芯片，同时具备了通信与控制功能，并fl.固化了TSO/OST的全部七层通信协议，以及34种常见的I/O控制对彖。(2)改善了CSMA,LonWorks称之为PredictiveP-P

3、ersistantCSMA0这样，在网络负载很重时，不会导致网络瘫痪。(3)网络通信采用了而向对象的设计方法，LonWorks技术将其称Z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，同时增加了通信的町靠性。(4)LonWorks技术的通信的每帧有效字节可以从0到228个字节。(5)LonWorks技术的通信速度可达1.25MBps(此时有效距离为130M)o(1)LonWorks技术一•个测控网络上的节点数可以达到32000个。(2)LonWorks技术的直接通信距离可以达到270

4、0m(双绞线，78KBps)。目前LONWORKS现场总线技术已经在国内开始应用。由ECHELON公司推出的FTT控制模块(Model55020-10)，以其体积小、安装简便、易于标准化、模块化，已成为LONWORKS现场总线控制模块的主流产品。许多第三方开发商人量购买这种OEM模块，作为其系统集成的主要控制单元。2、控制模块的结构：控制模块由Neruon3150CPU>Flash、Ram>clock>Transceiver、EPLD等组成。见寸图。外形尺(60.96X40.64mm)和各插座引脚定义完全兼容于ECHEL

5、ON公司FTT控制模块55020-10,并增加了控制脚1的立义。见下农:引脚名引脚号引脚功能IO023150I/OIO143150I/O10263150I/O10383150I/O104103150I/OIO5113150I/OIO6133150I/O107153150I/O108173150I/O109143150I/O1010163150I/ORESET9复位SERVIVE18服务申请+5V12电源5VGND3,5,7电源地IRQ1输出中断rh于采用FlashROM,可以在线修改用八程序，在作为产品实际应用时，可将F

6、lashROM改为EPROM或用12V改写的FlashROM,防止用户程序丢失。收发器选川ECHELON公司的FTT-10A自由拓扑双绞线收发器，该收发器町以连接到任何基于Neuron芯片的控制系统。代替流行的FTT-10收发器，FTT-10A支持无极性自由拓扑总线安装形式。它可以支持星型、总线型、环型。口山拓扑结构减少系统安装吋间、降低系统安装成本。FTT-10A收发器由一个隔离变压器和一个集成的78kbps微分曼切斯特编码收发器组成，收发器管脚与Neuron芯片的通信端口(CP)和时钟线、+5V电源及双绞线网络线相连

7、。FTT-10A收发器自动检测输入时钟频率在5、10、20MHzo收发器安装时只具有一种安装位置。当无电源供给时收发器输出呈高肌状态，当收发器电源下降时不会影响网络通信。控制模块rh于全部采用低功耗cmos元器件，耗电量很低。整个控制板止常工作电流只为50ma°五・实验方法与步骤1、熟悉LonWorks现场总线控制系统的硬件组成。2、启动节点开发工具NodeBuilder软件。3、使用向导新建一个工程。4、使用NueronC语言编写程序实现简单灯光控制节点的设计5、下载程序。6、调试。六•思考1、3150和3120芯片有

8、何区别?实验二LonWorks控制网络组态实验—・实验目的1、了解神经元芯片的原理2、了解LonWorks现场总线控制系统的原理和硬件结构3、了解LonWorks现场总线控制网络的软件框架4、熟悉网络组态软件的使用二.实验内容熟悉网络组态软件Lonmaker的使用。三.实验设备及仪器计算机、LonWorks网卡、Lo