(海思技術(shù)部LonWorks技術(shù)粉絲提供)
LONWORKS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在控制系統(tǒng)中引入了網(wǎng)絡(luò)的概念，基于該技術(shù)，可以方便的構(gòu)建分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，并使得系統(tǒng)更高效、更靈活、更易于維護(hù)和擴(kuò)展。LonWorks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有以下特點(diǎn)：
（1）開(kāi)放性和互操作性：LonTalk協(xié)議是開(kāi)放的，而且對(duì)任何用戶(hù)都是對(duì)等的。LonTalk協(xié)議完整到任何制造商的產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)互操作。該技術(shù)提供的MIP（微處理器接口程序）軟件允許開(kāi)發(fā)各種低成本網(wǎng)關(guān)，方便了不同系統(tǒng)的互聯(lián)，也使得系統(tǒng)具有高的可靠性。
（2）通信媒介：可采用包括雙絞線(xiàn)、電力線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、紅外、光纜等多種介質(zhì)進(jìn)行通信，且多種介質(zhì)可以在同一網(wǎng)絡(luò)中混合使用。這一特性使得不同工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的不同設(shè)備實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的兼容性。
（3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：能夠使用所有現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如主從式、對(duì)等式以及客戶(hù)/服務(wù)式(Client/Server)。
（4）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌嚎梢宰杂山M合，支持總線(xiàn)型、星形、環(huán)型、自由拓?fù)湫偷染W(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?。尤其是自由拓?fù)湫问绞沟镁W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建更為方便靈活。
（5）分布式處理：網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都不依賴(lài)于其它設(shè)備獨(dú)立地接收、發(fā)送和處理網(wǎng)絡(luò)信息。這意味著LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以進(jìn)行決策和信息處理，而不依賴(lài)于計(jì)算機(jī)、PLC或其它形式的中央處理器。由于個(gè)別設(shè)備的故障并不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)中其它部分的工作，也使得LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)更加可靠。而如果是PLC或中央處理器出現(xiàn)故障就造成控制網(wǎng)絡(luò)的其它部分不能正常工作。
除上述特點(diǎn)外，LONWORKS控制網(wǎng)絡(luò)在功能上就具備了網(wǎng)絡(luò)的基本功能，它本身就是一個(gè)局域網(wǎng)，和LAN具有很好的互補(bǔ)性，又可方便的實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，易于實(shí)現(xiàn)更加強(qiáng)大的功能。LONWORKS以其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和控制技術(shù)融為一體，實(shí)現(xiàn)了測(cè)控和組網(wǎng)的統(tǒng)一，而其在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出的LONWORKS/IP功能將進(jìn)一步使得LONWORKS網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)更為方便的互聯(lián)。
2、LONTALK協(xié)議
LONWORKS技術(shù)所使用的通信協(xié)議稱(chēng)為LonTalk協(xié)議。LonTalk協(xié)議遵循由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）定義的開(kāi)放系統(tǒng)互連（OSI）模型。它提供了OSI參考模型所定義的全部七層服務(wù)，支持靈活尋址。表2.1給出了對(duì)應(yīng)七層OSI參考模型的LonTalk協(xié)議為每層提供的服務(wù)。
表2.1 LonTalk協(xié)議層
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OSI層 |
目的 |
提供的服務(wù) | |
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7 應(yīng)用層 |
應(yīng)用兼容性 |
LONMARK對(duì)象，配置特性標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)變量類(lèi)型，文件傳輸 | |
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6 表示層 |
數(shù)據(jù)翻譯 |
網(wǎng)絡(luò)變量，應(yīng)用消息，外來(lái)幀傳輸，網(wǎng)絡(luò)接口 | |
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5 會(huì)話(huà)層 |
遠(yuǎn)程操作 |
請(qǐng)求/響應(yīng)，鑒別，網(wǎng)絡(luò)服務(wù) | |
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4 傳輸層 |
端端的可靠傳輸 |
應(yīng)答消息，非應(yīng)答消息，雙重檢查，通用排序 | |
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3 網(wǎng)絡(luò)層 |
傳輸分組 |
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)尋址，多點(diǎn)之間廣播式尋址，路由消息 | |
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2 鏈路層 |
LLC子層 |
幀結(jié)構(gòu) |
幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)解碼，CRC錯(cuò)誤檢查 |
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MAC子層 |
介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn) |
P-堅(jiān)持CSMA，沖突避免，優(yōu)先級(jí)，沖突檢測(cè) | |
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1 物理層 |
物理連接 |
介質(zhì)，電氣接口 | |
LonTalk協(xié)議支持以不同通信介質(zhì)分段的網(wǎng)絡(luò)，它支持的介質(zhì)包括雙絞線(xiàn)、電力線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、紅外、同軸電纜和光纖。每個(gè)LONWORKS節(jié)點(diǎn)都需要物理地連接到信道（Channel）上，信道是數(shù)據(jù)包的物理傳輸介質(zhì)；LONWORKS網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或多個(gè)信道組成。
不同信道通過(guò)路由器相互連接
由網(wǎng)橋或重復(fù)器連接的信道的集合稱(chēng)為段（Segment）。節(jié)點(diǎn)可以看見(jiàn)相同段上的其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送的包。而智能路由器則根據(jù)設(shè)置決定是否將數(shù)據(jù)包繼續(xù)向前傳送。故可用來(lái)分離段中的網(wǎng)絡(luò)交通，從而增加整個(gè)相同的容量和可靠性。
LonTalk地址唯一地確定了LonTalk數(shù)據(jù)包的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)（可以是一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)），路由器也使用這些地址來(lái)選擇如何在兩個(gè)信道之間傳送數(shù)據(jù)包。
另外，每一個(gè)Neuron芯片有一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的48位ID地址，這個(gè)ID地址是在Neuron芯片出廠(chǎng)時(shí)由廠(chǎng)方規(guī)定的。一般只在網(wǎng)絡(luò)安裝和配置時(shí)使用，可作為產(chǎn)品的序列號(hào)。
網(wǎng)絡(luò)通過(guò)的通信服務(wù)要使網(wǎng)絡(luò)同時(shí)實(shí)現(xiàn)高的有效性、快的響應(yīng)時(shí)間、好的安全性以及高的可靠性是不可能的，實(shí)際網(wǎng)絡(luò)提供的通信服務(wù)只能是在這幾個(gè)方面折衷的結(jié)果。LonTalk協(xié)議提供了4種基本類(lèi)型的報(bào)文服務(wù)：確認(rèn)（Acknowledged）、請(qǐng)求/響應(yīng)（Request/Response）、非確認(rèn)重復(fù)（Unacknowledged Repeated）以及非確認(rèn)（Unacknowledged）。使用確認(rèn)服務(wù)是最可靠的，但是對(duì)于較大的組來(lái)說(shuō)，卻比非確認(rèn)或非確認(rèn)重復(fù)服務(wù)需要使用更大的網(wǎng)絡(luò)帶寬。具有優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包將能夠保證這些數(shù)據(jù)包被及時(shí)的傳送，但是卻損害了其它較大的傳送。對(duì)一個(gè)對(duì)象增加證實(shí)（Authenticated）服務(wù)雖然增加了安全性，但完成一個(gè)證實(shí)卻比完成一個(gè)非證實(shí)事務(wù)所需的數(shù)據(jù)包數(shù)多了兩倍。
2.4.2 沖突
LonTalk協(xié)議使用其獨(dú)有的沖突避免算法，該算法具有在過(guò)載的情況下信道仍然能負(fù)載接近最大能力的通過(guò)量，而不是由于過(guò)多的沖突而使通過(guò)量降低。
LonTalk協(xié)議通過(guò)提供優(yōu)先服務(wù)機(jī)制以改善對(duì)重要消息包的響應(yīng)時(shí)間。協(xié)議允許用戶(hù)在信道上分配優(yōu)先級(jí)時(shí)隙（Priority time Slots），它專(zhuān)門(mén)用于具有優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)。信道上的每個(gè)優(yōu)先級(jí)時(shí)隙對(duì)每個(gè)消息的發(fā)出額外附加有一定的時(shí)間（最小為2比特時(shí)間），從而換取一定的帶寬供信道上實(shí)現(xiàn)無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)先訪(fǎng)問(wèn)。附加的時(shí)間值大小與比特速率、振蕩器的精度以及收發(fā)器的需求有關(guān)。由于不存在競(jìng)爭(zhēng)，配置優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)相對(duì)于無(wú)優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間要好得多。優(yōu)先級(jí)與沖突檢測(cè)的結(jié)合將獲得更優(yōu)的響應(yīng)時(shí)間。為每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配優(yōu)先級(jí)時(shí)隙的網(wǎng)絡(luò)管理工具可以保證節(jié)點(diǎn)在信道上被賦予一個(gè)特定的優(yōu)先級(jí)時(shí)隙。節(jié)點(diǎn)只能在分配給它的優(yōu)先級(jí)時(shí)隙發(fā)送它的所有賦予優(yōu)先級(jí)的消息包。
2.4.4證實(shí)
LonTalk協(xié)議支持消息的證實(shí)服務(wù)。它允許消息的接收者確定發(fā)送者是否有權(quán)發(fā)送該消息。
LonTalk協(xié)議的MAC子層是OSI參考模型鏈路層的一部分。其所采用的算法是屬于CSMA（載波監(jiān)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)）家族的。CSMA算法要求網(wǎng)絡(luò)上的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)在傳送報(bào)文之前,必須先偵聽(tīng)信道,確認(rèn)信道是空閑的。然而，一旦檢測(cè)到信道的空閑狀態(tài)，CSMA家族的每種算法的行為是不同的，按占用信道的方式，分以下三種：
（1）非堅(jiān)持CSMA：一旦偵聽(tīng)到信道空閑，立即發(fā)送；一旦發(fā)現(xiàn)信道忙，不再堅(jiān)持偵聽(tīng)，延時(shí)一段時(shí)間后再偵聽(tīng)。缺點(diǎn)是不能將信道剛一變成空閑的時(shí)刻找出。
（2）l一堅(jiān)持CSMA：偵聽(tīng)到信道閑，立即發(fā)送；偵聽(tīng)到信道忙，繼續(xù)偵聽(tīng)，直至出現(xiàn)信道空閑。缺點(diǎn)是，若有兩個(gè)或更多的節(jié)點(diǎn)同時(shí)在偵聽(tīng)信道，則發(fā)送的幀相互沖突，反而不利于吞吐量的提高。
（3）P一堅(jiān)持CSMA：當(dāng)偵聽(tīng)到信道閑時(shí)，就以概率P發(fā)送數(shù)據(jù)，而以概率（1-P）延遲一段時(shí)間（端到端的傳播時(shí)延），重新偵聽(tīng)信道。缺點(diǎn)是，即使有幾個(gè)節(jié)點(diǎn)要發(fā)送數(shù)據(jù)，因?yàn)?/FONT>P值小于1，信道仍然有可能處于空閑狀態(tài)。
由以上可見(jiàn)，由于隨機(jī)時(shí)隙數(shù)目的動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了概率P值的動(dòng)態(tài)調(diào)整。
LonTalk協(xié)議的鏈路層提供在子網(wǎng)內(nèi)，鏈路層數(shù)據(jù)幀的幀順序的無(wú)響應(yīng)傳輸。它提供錯(cuò)誤檢測(cè)的能力，但不提供錯(cuò)誤恢復(fù)能力，當(dāng)一幀數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)錯(cuò)時(shí)，該幀被丟掉。
在直接互連模式下物理層和鏈路層接口的編碼方案是曼徹斯特編碼，在專(zhuān)用模式下根據(jù)不同的電氣接口采用不同的編碼方案。CRC校驗(yàn)碼加在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的最后，CRC采用的多項(xiàng)式是X16+X12+X5+1（標(biāo)準(zhǔn)CCITT CRC-16編碼）。
在網(wǎng)絡(luò)層，LonTalk協(xié)議提供給用戶(hù)一個(gè)簡(jiǎn)單的通信接口，定義了如何接收、發(fā)送、響應(yīng)等，在網(wǎng)絡(luò)管理上有網(wǎng)絡(luò)地址分配、出錯(cuò)處理、網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證、流量控制，路由器的機(jī)制也是在這一層實(shí)現(xiàn)的。
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元地址格式，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址分為五種，圖2.8為五種地址格式。在每一種地址格式源子網(wǎng)上，“0”意味著節(jié)點(diǎn)不知道其子網(wǎng)號(hào)。
LonTalk協(xié)議的核心部分是傳輸層和會(huì)話(huà)層。一個(gè)傳輸控制子層管理著報(bào)文執(zhí)行的順序、報(bào)文的二次檢測(cè)。傳輸層是無(wú)連接的，它提供一對(duì)一節(jié)點(diǎn)、一對(duì)多節(jié)點(diǎn)的可靠傳輸。信息證實(shí)（Authentication）也是在這一層實(shí)現(xiàn)的。
會(huì)話(huà)層主要提供了請(qǐng)求/響應(yīng)的機(jī)制，它通過(guò)節(jié)點(diǎn)的連接，來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)（Remote servers），因此使用該機(jī)制可以遙控實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的過(guò)程建立。LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)功能雖然是在應(yīng)用層來(lái)完成的，但實(shí)際上也是由提供會(huì)話(huà)層的請(qǐng)求/響應(yīng)機(jī)制來(lái)完成的。
表示層和應(yīng)用層提供五類(lèi)服務(wù)。
網(wǎng)絡(luò)變量的服務(wù)。當(dāng)定義為輸出的網(wǎng)絡(luò)變量改變時(shí)，能自動(dòng)地將網(wǎng)絡(luò)變量的值變成應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元下傳并發(fā)送，使所有把變量定義為輸入的節(jié)點(diǎn)收到該網(wǎng)絡(luò)變量的改變值。當(dāng)收到信息時(shí)，能根據(jù)上傳的應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元判斷是否是網(wǎng)絡(luò)變量，以及是哪一個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量并激活相應(yīng)的處理進(jìn)程。
顯示報(bào)文服務(wù)。將報(bào)文的目的地址、報(bào)文服務(wù)方式、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)組織成應(yīng)用層數(shù)據(jù)單元下傳發(fā)送，將發(fā)送結(jié)果上傳并激活相應(yīng)的發(fā)送結(jié)果處理進(jìn)程。當(dāng)收到信息時(shí)，能根據(jù)上傳應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元判斷是否顯示報(bào)文，并能夠根據(jù)報(bào)文代碼激活相應(yīng)的處理進(jìn)程。
2.10 網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)診斷
LonTalk協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)診斷提供了四類(lèi)服務(wù)。
地址分配：分配所有節(jié)點(diǎn)的地址單元，包括域號(hào)、子網(wǎng)號(hào)、節(jié)點(diǎn)號(hào)以及所屬的組名和組員號(hào)，Neuron ID是不能分配的。
節(jié)點(diǎn)查詢(xún)：查詢(xún)節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)以及一些網(wǎng)絡(luò)的通信的錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)，包括通信CRC檢驗(yàn)錯(cuò)、通信超時(shí)等。
節(jié)點(diǎn)測(cè)試：發(fā)送一些測(cè)試命令來(lái)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。
設(shè)置配置路由器的配置表。
LONWORKS技術(shù)的核心是Neuron芯片或稱(chēng)為神經(jīng)元芯片。Neuron芯片內(nèi)部固化了完整的LonTalk通信協(xié)議，確保節(jié)點(diǎn)間的可靠通信和互操作。
Neuron芯片在大多數(shù)LON節(jié)點(diǎn)中是一個(gè)獨(dú)立的處理器。若需要使節(jié)點(diǎn)具備更強(qiáng)的信號(hào)處理能力或I/O通道，可采用其它處理器來(lái)處理并由Neuron芯片交換數(shù)據(jù)，此時(shí)Neuron芯片只完成通信功能。
Neuron芯片內(nèi)部有三個(gè)CPU：MAC CPU、網(wǎng)絡(luò)CPU和應(yīng)用CPU。如圖2.12所示。CPU-1是MAC CPU，完成介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（Media access control），處理LonTalk協(xié)議的第1和第2層，包括驅(qū)動(dòng)通信子系統(tǒng)硬件和執(zhí)行算法。CPU -1和CPU-2用共享存儲(chǔ)區(qū)中的網(wǎng)絡(luò)緩存進(jìn)行通信，正確的對(duì)網(wǎng)上報(bào)文進(jìn)行編解碼。CPU-2是網(wǎng)絡(luò)CPU，它實(shí)現(xiàn)LonTalk協(xié)議的第3到第6層，處理網(wǎng)絡(luò)變量、尋址、事務(wù)處理、權(quán)限證實(shí)、背景診斷、軟件計(jì)時(shí)器、網(wǎng)絡(luò)管理和路由等。同時(shí)，它還控制網(wǎng)絡(luò)通信端口，物理地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)包。該處理器用共享存儲(chǔ)區(qū)中的網(wǎng)絡(luò)緩存區(qū)與CPU-1通信，用應(yīng)用緩存區(qū)與CPU-3通信。CPU-3是應(yīng)用CPU，它完成用戶(hù)的編程，其中包括用戶(hù)程序?qū)Σ僮飨到y(tǒng)的服務(wù)調(diào)用。
Neuron芯片通過(guò)11個(gè)I/O口（IO0~IO10）與外部設(shè)備相連，稱(chēng)為應(yīng)用I/O。應(yīng)用I/O可配置選擇使用34種不同的I/O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3.4 服務(wù)引腳（Service Pin）
Service Pin是Neuron芯片中的一個(gè)非常重要的管腳，在節(jié)點(diǎn)的配置、安裝和維護(hù)時(shí)均需使用。該管腳既能輸入也能輸出。輸出時(shí)它通過(guò)一個(gè)低電平來(lái)點(diǎn)亮外部的LED
Neuron芯片通信端口為5個(gè)管腳，為適合不同的通信介質(zhì)可將5個(gè)管腳配置為3種不同的接口模式：?jiǎn)味耍?/FONT>Single-ended）、差分（Differential）和專(zhuān)用模式（Special Purpose Mode）。對(duì)應(yīng)于雙絞線(xiàn)介質(zhì)則采用差分模式，編碼采用差分曼徹斯特編碼。
Neuron芯片可支持多種通信介質(zhì)。如雙絞線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)、紅外、光纖、同軸電纜等。所支持的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟哺饔胁煌?/FONT>
在各種通信介質(zhì)中，雙絞線(xiàn)以其高的性能價(jià)格比而應(yīng)用最為普遍。Echelon公司提供的FTT-10A雙絞線(xiàn)變壓器耦合收發(fā)器支持總線(xiàn)型和自由拓?fù)湫屯負(fù)?。其抗干擾能力強(qiáng)，可承受持續(xù)時(shí)間為60s的1000Vrms電壓，采用總線(xiàn)拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)可達(dá)2000m，采用自由拓?fù)涞木W(wǎng)絡(luò)最長(zhǎng)可達(dá)500m，滿(mǎn)足一般的工業(yè)應(yīng)用，而且組網(wǎng)靈活。
Neuron C是以ANSI C為基礎(chǔ)，專(zhuān)門(mén)為Neuron芯片設(shè)計(jì)的編程語(yǔ)言。其中加入了通信、事件調(diào)度、分布數(shù)據(jù)對(duì)象和I/O功能，是編寫(xiě)Neuron芯片應(yīng)用程序的最為重要的工具。
應(yīng)用程序可以定義一個(gè)特殊的靜態(tài)對(duì)象類(lèi)——網(wǎng)絡(luò)變量，它可以是整型、字符型或結(jié)構(gòu)等類(lèi)型。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)變量NV(Network Variable)是節(jié)點(diǎn)的一個(gè)對(duì)象，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點(diǎn)之間的互連。它可被定義為輸入也可被定義為輸出網(wǎng)絡(luò)變量每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可以定義62個(gè)（Neuron節(jié)點(diǎn)）到4096個(gè)（主機(jī)節(jié)點(diǎn)）網(wǎng)絡(luò)變量。網(wǎng)絡(luò)變量所產(chǎn)生報(bào)文的發(fā)送和接收不需要應(yīng)用程序的干預(yù)，故又稱(chēng)為隱式報(bào)文（Implicit Message）。
由于網(wǎng)絡(luò)變量的長(zhǎng)度最多為31個(gè)字節(jié)，使得其應(yīng)用受到限制，故此，Neuron C中又提供了顯式報(bào)文這一數(shù)據(jù)類(lèi)型。顯式報(bào)文最長(zhǎng)為228個(gè)字節(jié)。提供有請(qǐng)求/響應(yīng)機(jī)制。某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出請(qǐng)求消息能調(diào)動(dòng)另一個(gè)節(jié)點(diǎn)做出相應(yīng)的響應(yīng)。從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用。顯式報(bào)文是實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間交換信息的更為復(fù)雜的方法，編程人員必須在應(yīng)用程序中生成、發(fā)送和接收顯式報(bào)文。
節(jié)點(diǎn)使用報(bào)文標(biāo)簽（Message Tags）發(fā)送和接收?qǐng)?bào)文。每個(gè)節(jié)點(diǎn)有一個(gè)默認(rèn)的輸入報(bào)文標(biāo)簽，同網(wǎng)絡(luò)變量一樣，必須在網(wǎng)絡(luò)安裝時(shí)建立輸入和輸出報(bào)文標(biāo)簽之間的綁定。
在一個(gè)應(yīng)用程序最多可定義15個(gè)軟件定時(shí)器對(duì)象，在這些定時(shí)器中可以分為兩類(lèi)：毫秒定時(shí)器和秒定時(shí)器。毫秒定時(shí)器提供一個(gè)計(jì)數(shù)范圍為1～,<,/FONT>64,000ms的定時(shí)器，秒定時(shí)器則提供一個(gè)計(jì)數(shù)范圍為1～65535s的定時(shí)器。這些軟件定時(shí)器在網(wǎng)絡(luò)CPU上運(yùn)行，和Neuron芯片的硬件定時(shí)器是分離的。
Neuron芯片的任務(wù)調(diào)度是由事件驅(qū)動(dòng)的：當(dāng)一個(gè)給定的條件判斷為“TRUE”時(shí)，與該條件有關(guān)的代碼體（任務(wù)）即執(zhí)行。調(diào)度程序允許編程人員定義任務(wù)用以作為某類(lèi)事件發(fā)生的結(jié)果，如輸入管腳狀態(tài)的改變、網(wǎng)絡(luò)變量的更新、定時(shí)器的溢出等。這些事件可以定義優(yōu)先級(jí)，以使一些重要事件能夠優(yōu)先得到響應(yīng)。調(diào)度程序采用循環(huán)方式調(diào)度，如圖2.15所示。
事件是通過(guò)When語(yǔ)句來(lái)定義的，一個(gè)when語(yǔ)句包含一個(gè)表達(dá)式，當(dāng)表達(dá)式為“TRUE”時(shí)，則表達(dá)式后面的任務(wù)被執(zhí)行。
在Neuron C中定義了五類(lèi)事件：系統(tǒng)級(jí)事件、輸入輸出事件、定時(shí)器事件、網(wǎng)絡(luò)變量和顯式報(bào)文事件、用戶(hù)自定義事件。
LNS(LONWORKS Network Service)是Echelon公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的LON網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。它提供了一個(gè)強(qiáng)大的Client/Server（客戶(hù)/服務(wù)器）網(wǎng)絡(luò)框架。使用LNS所提供的服務(wù)，可以保證從不同網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上提供的網(wǎng)絡(luò)管理工具可以一起執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安裝、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)；而眾多的客戶(hù)則可以同時(shí)申請(qǐng)這些服務(wù)器所提供的網(wǎng)絡(luò)功能。
LNS包括三類(lèi)設(shè)備：路由器設(shè)備（包括重復(fù)器、網(wǎng)橋、路由器和網(wǎng)關(guān)）；應(yīng)用節(jié)點(diǎn)；系統(tǒng)級(jí)設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)管理工具、系統(tǒng)分析、SCADA站和人機(jī)界面）。
6、網(wǎng)絡(luò)管理
在LONWORKS網(wǎng)絡(luò)中，需要一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理工具，以用于網(wǎng)絡(luò)的安裝、維護(hù)和監(jiān)控。Echelon公司提供了LonMaker for Windows軟件用于實(shí)現(xiàn)這些功能。其他公司也類(lèi)似產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能。LonMaker for Windows是基于Visio開(kāi)發(fā)的，網(wǎng)絡(luò)配置圖是以Visio圖的形式畫(huà)出，各種對(duì)象都作了相應(yīng)的定義。網(wǎng)絡(luò)變量的連接關(guān)系表現(xiàn)為連線(xiàn)。
在節(jié)點(diǎn)建成以后，需經(jīng)過(guò)分配邏輯地址、配置節(jié)點(diǎn)的屬性、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變量和顯式報(bào)文的綁定后，網(wǎng)絡(luò)方可運(yùn)行；網(wǎng)絡(luò)安裝可通過(guò)Service Pin按鈕或手動(dòng)輸入Neuron 芯片的物理ID來(lái)為節(jié)點(diǎn)注冊(cè)，LonMaker會(huì)為每一個(gè)節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)邏輯地址，并配置相應(yīng)屬性以及網(wǎng)絡(luò)變量和顯式報(bào)文的綁定信息。節(jié)點(diǎn)的安裝可在在線(xiàn)或離線(xiàn)的情況下進(jìn)行。在線(xiàn)的情況下，節(jié)點(diǎn)配置信息即時(shí)的通過(guò)網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)入節(jié)點(diǎn)；離線(xiàn)的情況下，節(jié)點(diǎn)配置信息只寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，網(wǎng)絡(luò)配置圖的每次更新只更新數(shù)據(jù)庫(kù)，而在網(wǎng)絡(luò)在線(xiàn)后一次寫(xiě)入節(jié)點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行后，還需要進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)包括：系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下的增加刪除設(shè)備以及改變網(wǎng)絡(luò)變量的連接關(guān)系、故障狀態(tài)下對(duì)錯(cuò)誤設(shè)備的檢測(cè)和替換的過(guò)程。
