Lonworks总线实时性分析及应用

论文题目: Lonworks总线实时性分析及应用

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 丁小伍

导师: 刘鲁源

关键词: 实时性,冲突,地热

文献来源: 天津大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着现场总线的发展,通信协议种类也越来越多,在短时期内,通信协议不可能统一,将出现各种协议共存的局面。但改善各自实时性以提高总线的地位和扩宽各自应用范围己是大势所趋。从Lonworks总线的介质访问控制协议入手,按照冲突解决和冲突避免两种思路,分别对LonTalk协议的软硬实时性进行了分析并给出了改进方案。软实时只能使用不确认服务,因其冲突率过高,从而对其退避算法进行分析和改进,通过对参数动态估计,采用增强的退避算法的LonTalk协议不仅减少了帧的冲突,而且在重负载下系统仍能保持比较高的吞吐率。硬实时通过改进仲裁方案给出了一种新的LonTalk协议,导出了相应的最大响应时间和最快响应时间,使得在轻负载下与TDMA方案相比提高了带宽的利用率,改进后的协议与Alexander Bauer提出的硬实时改进协议相比缩短最大响应时间。然后以地热供暖系统为背景研究了Lonworks总线的应用,给出了系统的网络构架,对现场层温度采集节点进行了设计,通过力控软件利用DDE技术实现了上位机的组态。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

第一章概论

1.1 现场总线的特点

1.2 研究现场总线实时性的重要意义

1.3 Lonworks总线特点

1.4 本课题研究的内容

第二章 LonTalk协议的实时性分析及改进

2.1 控制网络协议的实时性概念

2.2 普通的CSMA介质访问控制层

2.3 优先级带预测的P－坚持CSMA介质访问控制层

2.4 对比实验结果

2.5 LonTalk MAC层软实时分析及改进

2.5.1 MAC层服务类型选择

2.5.2 在轻负载时分析

2.5.3 在重负载时分析

2.5.4 增强的退避算法

2.6 LonTalk MAC层硬实时分析及改进

2.6.1 LonTalk MAC层的仲裁分析

2.6.2 硬实时基本性能要求

2.6.3 改进的硬实时仲裁协议方案

2.6.4 改进后硬实时的响应时间

2.7 本章小结

第三章地热供暖系统工程

3.1 地热供暖系统的基本原理

3.2 综合科技楼及逸夫图书馆系统方案介绍

3.2.1 负荷的确定

3.2.2 系统构成及原理

3.3 系统检测点一览表

3.4 图书馆综合楼的控制要求

3.4.1 传感器种类、数量和精度要求

3.4.2 冬季控制要求

3.4.3 夏季控制要求

3.4.4 地热水的回灌温度确定

3.5 本章小结

第四章地热供暖系统网络系统的设计

4.1 地热供暖系统网络的总体设计方案

4.2 现场层节点设计

4.2.1 节点的硬件设计

4.2.2 节点的软件设计

4.3 监控组态软件设计

4.3.1 Lonworks网络与Windows应用程序交换数据的方法

4.3.2 监控组态软件实现

4.4 本章小结

第五章总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢

发布时间: 2007-04-17

参考文献

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