一种网络化智能温控器的设计与实现

　　1.引言

　　随着“现场总线”的出现及其应用技术的发展，工业测量和控制中信息的交换主要是通过现场总线和Internet等网络来完成，为了实现多传感器、控制器之间的信息交换，有必要将传感器内各个敏感单元及其功能单元以及控制器联系在一起，通过软件输出符合某种协议格式的数字信号，从而可实现传感器与传感器之间、传感器与控制器之间、传感器与系统之间的数据交换和共享，其未来发展方向就是网络化智能测控器。网络化智能测控器是测试网络中一个独立的节点，能够独立地完成测试和控制任务，是实现网络化测控的基础。使传感器和控制器在现场级实现某种网络协议，使现场测控数据就近登临网络，在网络所能及的范围内适时发布和共享，是网络化智能测控器的研究目标所在，也是目前国内外竞相抢占制高点的前沿技术之一。

　　2.网络化智能测控器简介

　　智能测控器由智能传感器和智能控制器组成。

　　“智能传感器”能够实现对传感器的原始信号进行加工处理，并按标准格式与外部进行数据交换。智能传感器具备如下的功能：①对输入信号进行检测，根据输入信号数值并进行判断和制定决策;②能够通过软件来设置和实现不同的功能;③能够与外部进行信息交换，有标准输入输出接口;④具有自检测、自修正和自保护功能。智能传感器要实现对温度补偿、修正、校准，同时利用A/D变换器将模拟信号转换数字信号，因此它不是简单的硬件构成，而是通过硬软件综合技术的运用，对信号进行处理，最后输出数字信号。

　　“智能控制器”可在智能芯片的控制下，根据测量值和预先编制好的控制算法，算出相应的控制量，经D/A转换后输出模拟信号，驱动执行机构对测量点进行控制。

　　网络化智能测控器的实质是在智能测控器的基础上实现网络化和信息化，其核心是使测控器实现网络通信协议。网络化智能测控器的特点主要有：(1)可灵活寻址通信。每个智能测控器具有一个独立的地址，通过标准接口，可实现与其他智能测量及控制设备的互连组网。传感器之间、传感器与控制器之间能相互通信，完成数据信息交换和共享。(2)状态参数的灵活设置。作为网络上的一个节点，用户可以根据需要通过网络发送不同的命令，对存放在智能测控器内部EEPROM中的状态参数和控制算法进行重新编置，保证智能测控器工作在最佳状态。

　　3.Lonworks技术简介

　　LON(LocalOperatingNetworks)总线是美国Echelon公司于1991年推出的局部操作网。目前已成为应用最广泛的现场总线之一。LonWorks使用的开放式通信协议LonTalk为设备之间交换控制状态信息建立了一个通用的标准。这样在LonTalk协议的协调下，以往那些孤立的系统和产品融为一体，形成一个网络控制系统。它采用网络变量这一形式，使节点之间的数据传递只是通过网络变量的互相连接便可完成。又由于硬件芯片的支持，实现了实时性和接口直观、简洁的总线要求。LON总线性能特点主要有：