摘要：LonWorks技术作为一种先进的分布式控制网络技术，在发电机控制系统中得到了非常广泛的应用。本文介绍在由DSP控制的70KW潮流发电装置中，LonWorks技术实时监控、记录运行过程的应用。
关键词：LonWorks技术 装备控制 发电机控制
一、概述
现场总线技术是一种先进的工业现场控制技术。现场总线技术集数字通信、智能仪表、信息技术、网络技术于一身，从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字—模拟信号控制的局限性，为真正实现“分布式控制，集中式管理”提供了技术支撑。
二、装备控制系统概述
本文以潮流发电机为例，介绍LonWorks技术在装备控制系统中的应用情况。
1、潮流发电系统工作原理
在潮流发电机控制系统中的一个重要概念就是“恒频”。“恒频”即是恒定液压马达的输出速度，是一个恒速控制系统。恒速控制系统包含两个控制器，其一是数字控制器，是完成系统运行状态的切换，运行参数的显示，系统的自保控制及另一个控制器进行必要的岸控。其二是模拟控制器。系统的执行元件是步进电动机，其作用是操纵液压马达的变量手柄使系统能输出50HZ稳定的三相电能，即稳速控制器，其工作过程为右测速发电机测出马达转速，然后与给定信号进行比较，通过功放带动步进电动机，经过螺旋减速器与变量手柄调整马达的转排量，最终使马达的输出稳定。该系统主要由控制器、功放、步进电动机、螺旋减速器及变量手柄、液压马达、测速发电机组成,是一个闭环直流调速系统。
本系统中将被控制量—液压马达输出转速，与给定转速相比较，以构成误差信号.直接利用误差进行控制，使系统趋向减小误差的方向，以至使误差为零，从而达到被控制量?趋向给定值的目的。稳速恒频控制部分的负载是变量马达的变量手柄的转角，执行器采用步进电动机。
2、控制系统组成
潮流发电的控制系统有以下几个部分组成：蓄电池及充电电路主电路，DSP主控制器，功率输出保护电路等。各部分中需要监测和/或控制的量主要有：发电机转速，步进电机转速，潮流流速，液压传动装置油压，油量，电池电压，现场温度等。
三、系统关键技术
1、 LonWorks技术概述
LON控制网络已被美国空调与制冷协会确定为楼宇自控网络标准，也被美国铁路协会确定为铁路自动化网络标准，众多的制造商和用户纷纷在其控制网络方案中采用这种技术。近年来，LonWorks技术的应用在我国也得到迅速发展。 LonWorks在采用开放式网络互联七层模型（OSI）的基础上开发了LonTalk通信协议。每个节点都有信息处理和控制的功能。另外还具有11个功能强大的I/O接口。用户可以指定34种不同的I/O接口方式与传感器、执行器相联，可以很方便地把整个控制系统联成一个局域操作网。LON网上的每个控制点称为LON节点或LonWorks智能设备，它包括一片Neuron芯片、传感和控制设备、收发器和电源。
通常的基于LonWorks现场总线技术的数据采集是由采集节点对现场数据进行采集，以网络变量形式发送数据；上位机根据需要通过网络适配器或网卡读出数据。其中对控制器的监控需要将DSP控制终端接到LON总线上。
2、DSP主控制器与LON总线的接口
TI公司的2000系列芯片TMS320F240是专门为了电机控制和运动控制而设计的，它最具有特色的就是它具有事件管理模块。就是因为具有此模块，使得原来非常复杂的交流调速控制变得更加容易。它所内含的定时器、比较单元、捕获单元、积分编码脉冲电路使其拥有比较宽范围的电机控制应用场合，除了直流电动机、交流鼠笼电机等常规调速系统以外，在交流感应电机、永磁同步电机、直流无刷电机、开关磁阻电机等新兴交流调速场合也可以得到广泛的应用。
3150与TMS320F240采用并行通信。3150的I/O0——I/O7与TMS320F240的D0——D7相联作为八位的数据总线;TMS320F240的D8与3150的I/O8相联，作为DSP请求发送数据的信号线和接收3150命令的应答线；D9与I/O9相联，作为神经元芯片接收数据的应答线；D10与I/O10相联，用作3150发送命令的信号线。
