First, the hardware module is divided into microcontroller attachment sensors and hardware communication module to work together, control the network and data network. The hardware module is using neuron chip (TMPN3120FE3M), microcontroller (PIC16F873), transmitter (FTT-10A), Lon card (PCLTA- 20 PCI LonTalk adapter).
연구의 배경 및 목적
이러한 이유로 각국에서는 각 제어장치 간 통신, 데이터 교환 등의 문제를 해결하기 위해 표준 통신망을 제시하고 있다. 대표적인 예로 필드버스(필드(생산현장)+버스(통신))가 있다. 필드버스(Fieldbus)는 분산제어나 자동화를 위한 디지털 직렬 통신 네트워크로, 자동제어에서 통신 기반의 제어방식을 가능하게 하는 중요한 기반기술이다.
연구의 내용
따라서 본 논문에서는 다양한 필드버스 중에서 뛰어난 개방형 통신 프로토콜과 경제성을 갖춘 산업용 통신 네트워크인 LonWorks를 이용하여 마이크로컨트롤러 제어를 위한 LonWorks 통신 모듈을 설계하고 구현하였다. 2장에서는 실시간 제어 시스템을 필드버스의 일종으로 구현하는 데 사용되는 LonWorks의 개념을 설명하고, 3장에서는 실제 마이크로컨트롤러 제어를 위한 LonWorks 통신 모듈의 설계 및 구현에 대해 설명합니다.
LonWorks 시스템의 개요
LonWorks/LonTalk는 BACnet(빌딩 제어), Institute of Electrical and Electronics Engineers(IEEE) 1473(전기 열차/차량 제어), Electronics Industry Association(EIA)의 최하위 LAN으로도 정의됩니다. ) 709(Control Network)는 SEMI(Semiconductor Equipment Manufacturing) 표준으로 포함되어 있다. 홈오토메이션 시장에서 경쟁하고 있는 시스코의 홈 인터넷 네트워크, 마이크로소프트의 HAPI(Home Application Programing Interface), 썬의 JINI(Java Intelligent Network Infrastructure) 기술 등 모두 하위 기기의 제어 네트워크로 LonWorks를 선택했다.
LonWorks 시스템의 구성요소
네트워크 통신 포트 내부 16비트 주소 버스. ACK 서비스는 애플리케이션 프로세서와 독립적이며 네트워크 프로세서에서 발생합니다. 이 서비스는 대규모 네트워크 그룹에 브로드캐스트하고 모든 노드의 응답으로 인한 네트워크 혼잡을 방지하는 데 사용됩니다. 2) 인식할 수 없는 서비스입니다.
LonTalk에는 네트워크 변수(NV), 명시적 메시지 등의 기능이 있습니다. 통신 방식은 네트워크 변수를 사용하는 방식과 달리 응용프로그램에서 직접 명시적 메시지를 이용해 통신한다. 명시적 메시지를 이용한 통신은 실제로 네트워크 관리 및 응용프로그램에서 사용된다.
표준형 론 노드(SLN)
이번 장에서는 실제로 마이크로컨트롤러 제어를 위한 LonWorks 통신 모듈(장치)을 만들고 구현해 보겠습니다. 이를 위해 표준 LON Node(SLN: Standard LON Node)에 대해, 이를 적용하여 실제 하드웨어 제작에 필요한 부품 및 제작, 실제 제작된 LonWorks 통신모듈의 동작을 위한 펌웨어(소프트웨어) 구현에 대해 설명한다. 하드웨어. 논의하다.
LonWorks 통신 모듈 제작의 구성요소
PC에서 LonWorks에 연결하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. Neuron 칩, 즉 스마트 트랜시버는 LonWorks 프로토콜이 내장되어 있을 뿐만 아니라 다목적 I/O, 애플리케이션 메모리 등과 같은 다양한 장치 애플리케이션을 수용할 수 있는 다목적 프로세서입니다. 이러한 프로세서에서 애플리케이션을 실행하는 데 사용되는 언어는 Neuron C이며 Ashlon은 이 스크립트를 사용합니다. 스크립트를 사용하여 LonWorks 장치 애플리케이션을 개발하고 테스트하기 위한 장비를 제공합니다.
Node Builder는 LonWorks 기반 장치 개발자에게 필요한 개발 환경입니다.
LonWorks 통신 모듈의 구성
디바이스 개발에 필요한 컴파일러, 빌더, 디버거, 플러그인 생성기 외에도 개발된 디바이스를 구성 및 설치하고 간단한 모니터링/제어 테스트를 수행할 수 있는 통합 LonMaker 도구도 제공됩니다. 가능한 LNS DDE 서버를 제공하여 개발 및 테스트합니다. 또한 각 하위 시스템마다 서로 다른 프로토콜을 사용하기 때문에 같은 공간이나 같은 계층에서 발생하는 작업을 매번 게이트웨이를 통해 관리해야 하므로 네트워크 효율성이 떨어집니다. LonWorks 장치는 ANSI/EIA 709.1 제어 프로토콜을 사용하는 네트워크 장치를 나타냅니다.
이렇게 제어 네트워크를 구성하면 뉴런 칩은 다수의 센서와 액츄에이터에 대한 정보 처리 능력과 제어 기능을 갖게 되며, 1Mbps의 데이터 처리 속도로 폭넓은 시스템 구축이 가능하다.
LonWorks 통신 모듈의 제작
이러한 방식으로 뉴런 칩 또는 트랜시버는 통신 및 장치별 애플리케이션을 수행할 수 있는 다목적 칩이지만, 본 논문에서 구현된 것처럼 뉴런 칩은 다른 프로세서(컨트롤러)와 함께 사용될 수도 있습니다. 또 다른 프로세서 제품군은 PIC(Programmable Interrupt Controller)이며 Neuron 칩과의 통신은 직렬 또는 병렬 포트를 사용할 수 있으며 DPRAM(Dual Port Random Access Memory)과 같은 보조 메모리를 사용하여 구현할 수도 있습니다. 그림과 같이 외부 확장 인터페이스를 통해 주변기기와 연결이 가능하며, 다양한 어플리케이션 구현이 가능합니다.
서비스 핀의 논리 계층 입력은 네트워크의 Neuron 칩에 의해 제공됩니다.
LonWorks 통신 모듈의 펌웨어 구현
Neuron C는 애플리케이션 내에서 이벤트를 관리하기 위해 "when" 문을 도입했습니다. 마스터와 슬레이브 사이의 데이터 전송 그림. 마스터와 슬레이브 간의 핸드셰이크 프로토콜
가상 쓰기 토큰은 버스의 마스터와 슬레이브 간에 지속적으로 전송됩니다.
구현 결과
완성된 프로그램은 개발형과 상용형의 두 가지 형태로 제작됩니다.
실험환경
실험결과
현대 제어 시스템은 고속 정보 처리 및 통합 정보 관리를 기반으로 합니다. 네트워크 기술은 이러한 분산제어 및 자동화 시스템의 핵심기술로 자리잡고 있습니다. 또한 LonWorks 통신모듈을 이용하여 제어포인트(P1)에 해당하는 컴퓨터와 호스트 컴퓨터 사이에 메시지 전송 네트워크를 구성하고 실제 메시지 송수신 여부를 테스트하였다.
그리고 이를 이용하여 체크포인트 부분에서는 HyperTerminal을, 호스트 컴퓨터 부분에서는 Win을 사용하게 됩니다.
