LonWorks總線在鍋爐模糊控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　?。?）單片機(jī)系統(tǒng)：位于鍋爐現(xiàn)場(chǎng)的單片機(jī)模塊，通過所配置的模擬量I/O、開關(guān)量I/O與被控對(duì)象相連。該模塊除了作為模糊控制的前端控制模塊外，還能獨(dú)立實(shí)現(xiàn)PID閉環(huán)控制功能。其設(shè)計(jì)思想是：當(dāng)偏差較大時(shí)，采用模糊控制;在小偏差范圍內(nèi)換成PID控制。兩者的轉(zhuǎn)換有軟件根據(jù)事先設(shè)定的偏差范圍自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)不僅可以消除極限環(huán)震蕩，并在理論上使系統(tǒng)成為一個(gè)無差模糊控制器。

　　2.2LonWorks神經(jīng)元芯片

　　LonWorks神經(jīng)元芯片內(nèi)部有三個(gè)微處理器，分別為MAC處理器（通信處理器）、網(wǎng)絡(luò)處理器、和應(yīng)用處理器。MAC處理器完成介質(zhì)訪問控制，即OSI七層協(xié)議的1和2層，其中包括碰撞回避算法。它和網(wǎng)絡(luò)處理器間通過使用網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)達(dá)到數(shù)據(jù)的傳輸。網(wǎng)絡(luò)處理器完成OSI的3～6層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它處理網(wǎng)絡(luò)變量、地址、認(rèn)證、后臺(tái)診斷、軟件定時(shí)器、網(wǎng)絡(luò)管理和路由等進(jìn)程。網(wǎng)絡(luò)處理器使用網(wǎng)絡(luò)緩沖區(qū)與MAC處理器進(jìn)行通信，使用應(yīng)用緩沖區(qū)和應(yīng)用處理器進(jìn)行通信;應(yīng)用處理器完成用戶的編程。

　　2.3LonWorks智能節(jié)點(diǎn)

　　節(jié)點(diǎn)被稱為智能設(shè)備，它包括一個(gè)神經(jīng)元芯片，LonTalk收發(fā)器、存儲(chǔ)器、電源和外圍電路。節(jié)點(diǎn)是物理節(jié)點(diǎn)的抽象，應(yīng)用設(shè)備節(jié)點(diǎn)、路由器、網(wǎng)絡(luò)接口卡都是節(jié)點(diǎn)。LonWorks節(jié)點(diǎn)適合在物理上與之相連的現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備交互作用，并在控制網(wǎng)絡(luò)中使用LonTalk協(xié)議與其他節(jié)點(diǎn)互相通信的一類對(duì)象。

　　2.3.1LonWorks智能節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)

　　LonWorks控制模塊與MCS-51單片機(jī)并行同心結(jié)點(diǎn)的硬件電路設(shè)計(jì)如圖2所示。

　　Neuron芯片提供有11個(gè)可編程的I/O引腳（IO0～I(xiàn)O10），它們可以配置多達(dá)34種不同的應(yīng)用對(duì)象，從而借助于最小的外接電路實(shí)現(xiàn)靈活的輸入/輸出功能。Neuron芯片的并行I/O對(duì)象需要使用全部11個(gè)引腳。其中：IO0～I(xiàn)O7用于雙向數(shù)據(jù)線，IO8～I(xiàn)O10用于控制信號(hào)線，它有三種工作方式，即主方式、從方式A和從方式B。工作在從方式B的Neuron芯片，在主機(jī)的地址空間，就像兩個(gè)寄存器，一個(gè)是讀/寫數(shù)據(jù)寄存器（偶地址），另一個(gè)是只讀狀態(tài)寄存器（奇地址）。主機(jī)正是通過對(duì)這兩個(gè)寄存器的訪問實(shí)現(xiàn)主機(jī)與Neuron芯片之間的數(shù)據(jù)并行傳輸?shù)?。在從B方式下，IO0處作為數(shù)據(jù)低位外，還兼做握手HS位，用于主機(jī)與Neuron芯片的握手應(yīng)答;IO8作為片選信號(hào)位;IO9作為讀/寫信號(hào)線;IO10作為寄存器尋址輸入位。另外，由于并行通信要求雙方設(shè)備必須同步，無論MCS-51處理器和Neuron芯片哪一方復(fù)位，雙方都必須重新進(jìn)行同步。