在当今社会，现场总线作为工业控制的基础设施，已经成为连接各类生产设备、实现数据共享与协作的关键技术。机器人技术和企业信息化不仅是提升制造业效率和工艺水平的重要手段，也为企业带来了显著的经济效益与应用价值。

引言

随着智能机器人的发展，它们集成了传感、控制、信息处理、人工智能以及网络通信等多种功能，其性能日益强大且结构越来越复杂。在这种背景下，现场总线作为工业控制网络的基石，不仅能够使单个分散的机器人设备相互连接成高效协作的系统，还能通过企业内部局域网实现全厂范围内数据交换。这使得基于现场总线技术建立起来的网络控制系统成为了推动制造业向信息化转型的主要解决方案。

Lonworks现场总线技术

2.1 现场总线概述

现场总线是一种面向生产控制设备，以数字化方式进行双向串行多字节数据通信的手段，它提供了一个开放式、高度分布式、具有良好实时性的网络环境。通过采用短帧传输，可以提高数据传输速率，并满足快速响应需求。它不仅减少了硬件成本，而且简化了安装和维护过程，使其成为构建全分布式控系统的一种有效途径。

目前市场上有多种类型的地面bus，如基金会bus（Foundation Field-bus）、PROFIBUS（DP/PA/FMS）、CANBus、Lonworks及工业以太网，每一种都有其独特之处，比如不同于其他协议，Lonworks以其开放性而闻名，这使得用户可以轻松扩展或更改系统配置，而无需对物理布局做出重大改变。

2.2 Lonworks技术介绍

LonWorks 是 Echelon 公司开发的一套先进开放式网络化控制平台，其核心优势在于简单易用性和灵活性。任何需要不同的功能点，只需选择合适类型节点并使用开发平台编写程序即可，无需对现有结构进行修改。此外，LonWorks 支持多种传输介质和拓扑结构，在使用变压器耦合接口FTT-10收发器时，可达78kbps/2700m，并可通过中继路由器延长覆盖距离；同时支持最大64个节点并可通过桥接路由扩展，同时每个智能结点最多设定62个网络变量，为不同厂商产品间保持一致标准提供保障。

基于Lonworks技术的机器人监控系统设计

3.1 控制网络架构设计

为了应对现代制造业中高速精密加工所需严格配合与协作能力，以及处理可能出现的问题如缺料故障卡死等，采用现场总线将分散底层传感器与执行机构连接起来，每个底层计算机都是一个独立但又能充分利用资源共享特性的节点。当异常情况发生时，即便是某些部分出现故障，由于整体设计考虑到了冗余性，可以迅速调整以保证生产流程继续稳定运行。此外，这样的架构也促进了各种高级智能信息处理功能之间紧密结合，使得整个系统更加自动化和灵活响应变化需求。

图1展示了一台装载在生产环境中的典型智能结点及其神经元芯片组成，其中包含必要I/O设备，如工业机械臂或关节电机等。这些模块形成一个独立但高度互联的人工智慧中心，该中心能够采集信号输出命令，同时允许实时调试，从而确保最高程度上的自主决策能力对于所有相关部件来说都是至关重要的事项。

3.2 系统监控与管理方法论

为了实施全面监控，一系列被授权部门可以远程访问企业内部Intranet 网络获取相关报警及预警信息。这要求每台服务器至少具备两块网卡：一块用于直接访问本地站点另一块则用于连接到公司Intranet。这意味着如果本地站点受到攻击或不可用，那么员工仍然可以从安全的地方远程访问工作站并继续操作业务。此外还包括自动生成报表工具，让管理人员容易获得有关产出的关键绩效指标报告，并据此优化流程提高效率。