基于CAN总线的中央空调水系统控制系统设计

论文摘要

本文在综合分析了中央空调水系统节能研究现状和发展动态的基础上，对基于CAN总线的中央空调水系统进行了研究，并实际设计出通信硬件并编写了控制计算机软件。控制计算机系统将各个电机的转速、工频机启停、循环水温度等信息进行实时动态显示、存储，并根据用户设定信息实现对整个中央空调水系统的控制。文中首先研究了中央空调水系统、CAN总线相关内容，提出了开发中央空调水系统CAN网络实施方案，包括网络通信协议制定和总体网络结构选定以及编写监控界面软件。作为上述研究的具体应用，完成以下设计：●设计出具有CAN总线通信和电机控制功能的电机控制节点、具有CAN总线通信和信号采集功能的信号采集节点以及信号采集节点和传感器的供电电源。同时采取了硬件抗干扰措施。●设计了控制计算机监控节点，由工控机、CAN适配卡和监控界面组成，其中监控界面采用VB6.0编写。●组建出由信号采集节点、电机控制节点和控制计算机监控节点3个节点组成的CAN总线开发／测试网络，并基于此平台进行网络通信试验和CAN总线节点开发。最后进行系统通信和控制计算机控制试验。实验测试结果表明本系统各部分电路运行稳定，设计合理，达到了课题的预期效果。另外也提出自己工作中的不足及以后需要改进的工作。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
• 1.1 空调系统研究背景
• 1.2 国内外研究现状及发展
• 1.3 本论文研究意义
• 2. 中央空调水系统控制系统总体方案设计
• 2.1 中央空调水系统构成及原理
• 2.2 控制系统的控制策略
• 2.3 控制系统的整体方案
• 3.3.1 通信系统拓扑结构
• 3.3.2 网络节点组成
• 3.3.3 通信协议制定
• 3. 信号采集节点设计
• 3.1 信号采集电路设计
• 3.1.1 信号调理电路
• 3.1.2 A/D转换电路
• 3.2 CAN通信电路设计
• 3.3 电路硬件抗干扰
• 3.4 软件设计
• 3.4.1 主程序设计
• 3.4.2 AD转换程序设计
• 3.5 开关电源设计
• 3.5.1 电源设计要求
• 3.5.2 开关电源主电路设计
• 3.5.3 开关电源控制电路设计
• 3.5.4 开关电源变压器设计
• 4. 电机控制节点设计
• 4.1 控制节点硬件设计
• 4.1.1 通信部分设计
• 4.1.2 控制部分设计
• 4.2 控制节点软件设计
• 4.2.1 主程序
• 4.2.2 CAN初始化程序
• 4.2.3 CAN发送程序
• 4.2.4 CAN接收程序
• 4.2.5 转速测量程序
• 4.2.6 A/D转换程序
• 4.2.7 D/A转换程序
• 5. 监控界面设计
• 5.1 控制计算机硬件组成
• 5.1.1 控制计算机选型
• 5.1.2 CAN适配卡介绍
• 5.2 监控界面软件设计
• 5.2.1 监控界面组成
• 5.2.2 监控界面主要功能
• 6. 系统调试
• 6.1 实验目的及意义
• 6.2 实验平台的结构组成
• 6.3 总线通信的测试实验
• 6.4 系统整体调试
• 6.5 应用案例
• 6.6 系统的后续工作
• 7. 结论
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 附录 C
• 作者简历