基于LonWorks网络的远程控制技术的研究与应用

论文摘要

随着计算机网络技术的迅速发展与广泛应用,控制系统及控制技术逐渐向开放性、智能化、网络化方向发展,结合现场总线和Internet网络的远程控制网络技术成为一种重要的控制系统实现方案。它利用现场总线先进的控制技术,控制底层的设备间信息交互;客户通过Internet在远端实现控制功能。这种将控制网络与信息网络相互融合的方案,适应了工业、企业全球化和市场竞争激烈化的趋势,也是现代化企业管控一体化的要求,特别是对于实现偏远或危险环境下的无人值守以及远程故障诊断与维护具有重要的指导和参考价值。LonWorks现场总线技术是由美国Echelon公司于1991年推出,由于其自身的优势所在和Echelon公司的不断努力,使得LonWorks技术目前已成为一种开发周期短、见效快、深受用户欢迎的现场总线系统之一。本文针对基于DDE的远程控制方案、基于LNS的远程控制方案和基于i.Lon 100的远程控制方案,分别搭建了简单的实验平台,实现对LonWorks网络上节点设备的远程控制。通过对比这三种远程控制方案,由于基于DDE的远程控制方案,在系统的开发成本、开发技术、管理维护、硬件配置要求以及用户的使用操作等方面,都具有很大的优势。因此,作者采用该方案应用于电力线远程抄表系统。在经过对远程抄表系统性能、功能以及数据等方面的需求分析后,本文设计并实现了远程抄表管理软件系统,其中主要包括信息管理、抄表管理和用户管理三个部分。通过该软件,可以实现对各用户电表的实时抄表或定时抄表管理。最后,通过搭建实验平台,对软件系统进行了功能、性能以及异常等方面的测试。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 远程控制的意义
• 1.3 LonWorks 控制网络在国内外的研究及应用
• 1.4 本文的主要工作和组织结构
• 第二章 LonWorks 网络简介
• 2.1 现场总线
• 2.2 LonWorks 现场总线技术
• 2.2.1 LonWorks 概述
• 2.2.2 神经元芯片
• 2.2.3 LonWorks 收发器
• 2.2.3 LonTalk 通信协议
• 2.2.4 网络变量及显示消息
• 2.2.5 开发工具
• 2.3 LonWorks 节点开发
• 2.4 LonWorks 网络开发
• 第三章 基于 LonWorks 网络的远程控制方案选择
• 3.1 基于LonWorks 网络的远程控制系统结构
• 3.2 基于DDE 的远程控制方案
• 3.2.1 实验平台
• 3.2.2 LonMaker 组网
• 3.2.3 LNS DDE Server 的客户端软件设计
• 3.2.4 Web 应用程序设计
• 3.2.5 实验结果
• 3.3 基于LNS 的远程控制方案
• 3.3.1 实验平台
• 3.3.2 LNS 客户端程序设计
• 3.3.3 实验结果
• 3.4 基于i.Lon100 的远程控制方案
• 3.4.1 实验平台
• 3.4.2 配置i.Lon 100 服务器
• 3.4.3 创建i.Lon 100 数据点（Data Point）
• 3.4.4 Web 服务客户端应用程序设计
• 3.4.5 实验结果
• 3.5 三种远程控制方式的对比研究
• 第四章 基于 LonWorks 网络的远程控制技术在电力线抄表系统中的应用
• 4.1 实现抄表系统的意义
• 4.2 抄表通信方式的选择
• 4.3 系统总体设计
• 4.4 软件系统需求分析
• 4.4.1 系统功能和性能的要求
• 4.4.2 系统数据要求和数据关系结构
• 4.4.3 系统逻辑框图和流程图
• 4.4.4 系统方案的确定和评价
• 4.5 RMRS（Remote Meter Reading System）数据库的设计
• 4.5.1 数据库的创建
• 4.5.2 数据库表的创建
• 4.5.3 数据索引的创建
• 4.6 节点数据的采集和更新模块
• 4.7 人机交互界面的设计
• 4.7.1 信息管理子系统
• 4.7.2 抄表管理子系统
• 4.7.3 用户管理子系统
• 4.8 系统测试
• 4.8.1 系统实验平台
• 4.8.2 测试结果
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的研究成果