LonWorks在列車通信網絡上的應用

可以用作列車通信網絡的還有現場總線的產品?，F場總線是當今自動化領域技術發(fā)展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機局域網。五十年代檢測控制儀表處于發(fā)展的初級階段，信號僅在本儀表內起作用。后來出現了氣動、電動系列的單元組合式儀表，出現了集中控制室。后來人們尋求用數字信號取代模擬信號，出現了直接數字控制。隨著計算機技術的發(fā)展，出現了數字調節(jié)器、可編程控制器（PLC）以及有多個計算機構成的集中、分散相結合的集散控制系統(tǒng)，也就是今天被許多企業(yè)采用的DCS系統(tǒng)。由于在DCS系統(tǒng)形成的過程中，受計算機系統(tǒng)早期存在的系統(tǒng)封閉這一缺陷的影響，各廠家的產品自成體系，彼此不能互連，難以實現互操作，組成更大范圍信息共享的網絡系統(tǒng)存在很多困難。

新型現場總線控制系統(tǒng)突破了DCS系統(tǒng)中通信由專用網絡的封閉系統(tǒng)帶來的缺陷，把基于封閉、專用的解決方案變成基于公開化、標準化的解決方案，即可以把來自不同廠商而遵守同一協(xié)議的自動化設備，通過現場總線連成系統(tǒng)，實現綜合自動化的各種功能；同時把DCS集中與分散相結合的集散系統(tǒng)結構，變成全分布式機構，把控制功能下放到現場，依靠現場智能設備實現基本控制功能。
PROFIBUS、基金會現場總線（FF）、CAN和LonWorks是目前幾種有影響的現場總線技術

LonWorks是美國Echelon公司開發(fā)的工業(yè)現場總線，與其它工業(yè)現場總線相比，它的溫度范圍寬，其網絡芯片即神經元協(xié)議控制器和總線收發(fā)器的工作溫度為-40℃～85℃；支持雙絞線、電力線、無線電、紅外線、光纖等多種介質和支持總線型、環(huán)型、自由拓撲型多種拓撲；傳輸信號采用差分曼徹斯特編碼；是現有各種現場總線中唯一提供了OSI參考模型中所定義的全部7層服務的網絡，它有配套的節(jié)點、路由器或網關開發(fā)、網絡調試、安裝設備，可以在較高層次上實施網絡工程。

LonWorks用在鐵道車輛上已有先例；今年7月19日，LonWorks互操作協(xié)會運輸任務組開會討論了鐵路運輸業(yè)的第一個LonMark功能框架（LonMarkFunctionalProfile）草案。

九十年代初在美國出現的LonWorks工業(yè)控制網絡，這些年來迅速在各個領域推廣普及開來，鐵路運輸領域也不例外。加拿大Bombardier和日本川崎等公司已將LonWorks用作列車通信網絡，用在他們生產的地鐵車輛上。

今年IEEE制定的列車通信標準IEEE1473-1999包含了TCN和LonWorks，即1473-T(TCN)和1473-L(LonWorks)，而且有些公司已在生產連接這兩個協(xié)議的網關。我國列車總線采用LonWorks現場總線的方案，首先在昆明—石林車組上進行三點的通信試驗，現已成功地用于新曙光號二動九拖的內燃動車組上。列車總線為雙絞屏蔽線，通信速率78Kbit/s。雙層全空調新曙光號快速列車可載客1140人，首尾兩節(jié)都是動車，中間9節(jié)為拖車，藍白相間的車身分為兩層。它的時速超過199公里?，F在每天在上海、南京、杭州間運行。

鑒于時間倉促，LonWorks電路板還來不及做各種試驗，雖然目前在新曙光號快速列車的使用尚未出現問題。另外，當列車上網絡節(jié)點再多時，LonWorks通信的實時性問題尚待研究；列車的重組也有待試驗。

新曙光號2動9拖內燃動車組。從1999年10月開始使用LonWorks技術，已無故障運行40余萬公里。

總之，LonWorks在新曙光號快速列車的成功應用，是LonWorks技術在我國鐵路領域的首次嘗試。要發(fā)揮LonWorks技術的長處，還有很多工作要做。希望在今后的工作中，能同各位同人共磋技藝，并得到Echelon公司和威通公司進一步的支持。