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重大装备产业升级与LonWorks技术困境
 

核心提示:本文剖析国内装备制造企业应用LonWorks技术的难点,分析LonWorks技术在建筑设备、轨道交通、高端医疗装备等领域国内外技术差距。介绍海思LON3150IM系列LonWorks通信控制模块,以及如何将用户智能节点设备转化成真正的LonWorks智能设备。

关键词:LonWorks通信模块,LonWorks控制模块,LON开发,LonWorks解决方案,协议转换,Neuron芯片数据解密,嵌入式,OEMLonTalk协议,装备产业升级

一、引言

  国内制造业企业经济实力、技术进步发展到今天,取得了令世人瞩目的成就,不可否认的是,在高端装备制造领域与国外先进水平还存在不小的差距。如建筑设备、轨道交通、列车控制、船舶控制、高端医疗设备、加油站控制系统等众多领域,国外先进产品普遍采用LON控制网络技术制造。作为一种杰出的控制网络技术,LonWorks网络技术的高可靠、高稳定、开放性、互操作、高通信速率、施工与维护便捷性等诸多优势,成为高端装备最重要的标配,并形成技术垄断。相比跨国企业的技术垄断与装备重重的技术壁垒,国内LonWorks技术人才的严重缺乏。国内装备制造商仍就采用的是RS232/485CAN技术水平较低的通信技术,由其所构成的装备在性能与可靠性、稳定性等各层次上均与国外先进装备存在代差,在与跨国企业的竞争中十分不利。

   海思在LonWorks技术推广应用中,也深切感受到市场对掌握、拥有LonWorks技术的迫切性。然而,国内装备制造企业出于一些可以理解的原因,投入大量的人力物力以实现自主研发,但却基本上都是徒耗财力。企业对LonWorks技术研发难度认识不足,造成了巨大的浪费,也失去了市场先机。

   LON控制网络技术研发并非仅靠采购一些LonWorks开发软硬件就能很快掌握的。LonWorks开发软件相当复杂,即使多年摸索学习也未必能窥其门境。事实上,LonWorks技术进入中国已经有长达20余年,之所以到今天为止国内少有人完全掌握其开发技术,正是由于其技术的先进性、复杂性。因此,国内高端装备制造企业就抓住机遇,借助专业人员迅速实现自身产品的LonWorks技术升级,是最有效、最快捷、投入最少的解决方式。

   作为LonWorks技术行业领军企业,海思在LonWorks技术研发与应用方面经验丰富。在与众多国内知名企业的研发合作中,为用户提供了理想的解决方案和高质量的产品,实现了合作共赢。

二、装备LonWorks技术升级方案

    LON(Local Operating Networks,局部操作网络)控制网络,它是由美国Echelon公司推出的一种具有稳定性、可靠性、开放性、高速性、施工与维护便捷性的控制网络技术,推动了可互操作的装置和控制系统的发展。LonWorks技术不规定装置的应用程序如何构成,非LonWorks技术装置不能直接接入LON网络,因而给LonWorks技术的兼容性应用带来了技术瓶颈。为了方便把一些非LON网的设备连接到LonWorks网络,或者连接起两种不同的现场网络,海思展示出多年LonWorks技术研发实力,不断与国内众多知名企业合作开发高端设备所急需的LonWorks通信控制模块,并迅速为控制领域所接受。为满足更多OEM厂商的需求,海思推出了LON3150IM系列通用型LonWorks通信控制模块,客户可根据该产品规格尺寸、接口类型,将其嵌入自身的电路设计中,即可实现对外的LonWorks通信功能。可以方便地实现非LonWorks技术的产品与LON控制网络的无缝连接。 

图一 海思LON3150IM系列LonWorks通信控制模块

   海思LON3150IM系列LonWorks通信控制模块主要功能是实现用户智能装备通信协议与LonTalk协议双向转换,将用户智能装备升级为真正的LonWorks智能节点,与LON控制网络上的其它设备相互通信、无疑连接。该系列模块采用美国埃施朗公司的Neuron3150神经元芯片。Neuron3150芯片集成有三个CPU处理器,其中,MAC处理器是媒体访问控制层处理器。它处理OSI七层网络协议中的12层,主要包括驱动通信子系统硬件以及执行冲突回避算法等。网络处理器实现网络协议中的36层。它实现网络变量处理、寻址、事务处理、文电鉴别、软件定时器、网络管理和路由等功能。应用处理器一方面执行用户编写的应用程序代码,另一方面执行由用户代码所调用的操作系统服务。大多数应用程序均可采用Neuron C语言来编制,使编程工作真正从繁琐的汇编语言中解脱出来。LON3150IM系列LonWorks通信控制模块向下完成外部设备标准信号与LonTalk协议之间的转换,向上与LON控制网络进行数据交互。

图二 海思LON3150IM系列LonWorks通信控制模块应用方案

   事实上,在LonWorks控制网络中常常会遇到需要Neuron3120Neuron5000PL3120等多种Neuron神经元芯片的情况,海思强大的研发团队均可高质量地完成项目的研发,为用户排忧解难。

    为方便用户产品集成,面对LON控制网络的高性能与高技术门槛,国内高端装备制造商可完全依赖LON3150IM系列LonWorks模块的卓越性与嵌入的方便性。用户既可以根据自身节点产品的控制板结构需求,向海思提出定制要求,海思将根据用户的节点产品个性化需求,对相关软、硬件产品作出调整以满足用户的需求。

三、哪些装备制造领域迫切需要LonWorks技术

 1、智能建筑。LonWorks技术在建筑领域现场网络具体极大的技术优势,无论是单体建筑或建筑群,LON控制网络的扩展性几乎是无限的。建筑终端智能节点设备的智能化与网络化发展是必然趋势。因而,集成商对LonWorks智能节点设备的渴望是完全可以理解的。国内相关设备制造商对LonWorks技术开发的迫切心态,也是海思推出LON3150IM通信控制模块的重要动力之一。这些节点设备包括能耗数据计量表计、智能照明控制器、智能插座、供电回路自动控制、通风与空调自动控制、电梯监控、消防控制、给排水控制、家电控制及智能家居等,几乎涵盖建筑设备的方方面面。

2船舶控制系统是LonWorks技术应用的重要领域之一,也是国内应用最早的领域之一。

3轨道交通。包括列车控制系统、地铁站点移动门控制系统、地铁能源监控系统、中央空调监控系统等。Lonworks技术是国际国内铁路技术标准之一,也是目前国内与国际先进装备差距较大、迫切需要迎头赶上的最重要的领域。与美国西屋、法国法维莱等先进技术相比,中国装备制造企业技术还有代差。然而,这并非不可逾越的。海思在与国内某著名的大型企业合作中(出于商业保密原则,海思不能指明该企业的名称),成功突破法维莱公司的地铁项目中的某项专有技术,实现了该企业的同类产品完全取代法维莱公司产品的目标,并赢得了地铁用户的高度赞誉。

4、高端医疗装备。海思在与国内某先进医疗装备上市公司合作中,就如何解析国外先进装备中LonWorks通信作了艰苦的努力,感受到跨国企业在利用LonWorks技术的高可靠性、高稳定性构建高灵敏度、高精度的传感器方面的卓越的成就,并帮助该企业完成了自主产品研发,经验证,完全达到了可替代进口产品的全部功能。

   此外,飞行控制、加油站等也是LonWorks技术飞速发展的重点领域。面对如此众多的行业设备,LON3150IM系列LonWorks通信控制模块的通用性将发挥十分重要的作用。接口的多样化、通信协议的可编程性,给LON3150IM的技术合作带来了极大的便利,也为国内装备制造业提供了快速、完整的解决方案。

    通过多年与国内装备制造企业的合作,海思积累了十分丰富的LonWorks技术定制开发经验,也十分理解用户对装备制造成本控制的需求。海思深信,互利共赢是合作的最重要基石,细致周到的技术服务是建立长期合作的根本保证。LON3150IMLonWorks通信控制模块的全面推广,将极大的推升我国高端装备制造水平,在满足进口装备国产化需求的同时,为我国高端装备参与国际竞争提供了强有力的技术支撑。

海思LON3150IM系列详情请点击LonWorks通信控制模块

 


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