基于LonWorks协议的楼宇自控系统设计研究

论文摘要

随着计算机技术、通信技术的高速发展,新的工业总线—现场总线也随之诞生。它的出现意味着工业控制系统已从集散控制系统(DCS)过渡到现场总线控制系统(FCS)。Lonworks(Local Operating Networks)总线就是其中一种优秀的现场总线技术。它是由美国Echelon公司1993年推出的一种局部操作网络。在其支持下,诞生了新一代的智能化低成本的现场测控产品。文章探讨了这一技术,并将其成功地运用到了建筑BA(楼宇自动化)系统中。文章从BA系统和Lonworks的发展与现状阐述了Lonworks应用于楼宇自动化的意义；通过介绍BA系统的组成与功能及Lonworks现场总线控制系统后,文章对Lonworks技术应用于BA系统进行了可行性分析；凭借目标大楼BA系统的功能需求及设计依据,本文从系统的硬件结构、软件设计等全面地进行了设计和调试,并给出了空调机组控制系统的具体实现方案；本文在对上位机界面设计上也做了大量的工作。论文的讨论分析楼宇自动化系统对控制网络的要求,楼宇自动化控制系统结构,以及Lonworks技术应用于楼宇自动化控制系统可行性的基础上,结合实际工程项目,构建了基于Lonworks总线的楼宇自动化系统网络结构；给出了空调控制系统的硬件实现和相应的软件设计。最后,在分析实际工程实时监控软件的功能需求和设计内容基础上,采用WEBS软件进行了组态设计,使得监控软件界面友好而生动。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 研究背景及选题意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 选题意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究的主要内容
• 2 LonWorks现场总线协议标准
• 2.1 现场总线技术
• 2.1.1 现场总线定义和特点
• 2.1.2 几种常用的现场总线
• 2.2 LonWorks现场总线技术
• 2.2.1 LonWorks技术概述
• 2.2.2 LonTalk协议
• 2.2.3 LonWorks的互操作性
• 2.2.4 LonWorks协议网络拓扑结构
• 2.3 本章小结
• 3 基于LonWorks的楼宇自控系统设计方法
• 3.1 设计的基本原则和要求
• 3.2 系统设计步骤
• 3.3 BA系统的概述和监控点划分
• 3.3.1 BA系统组成和主要功能
• 3.3.2 各子系统的功能
• 3.3.3 监控点数的确定
• 3.4 楼宇自动系统网络结构
• 3.5 楼宇自控系统设备选型和配置
• 3.6 楼宇自控系统系统结构
• 3.6.1 集散式结构形式
• 3.6.2 现场总线结构形式
• 3.7 BA系统控制网络协议
• 3.8 抗干扰措施
• 4 楼宇自控系统设计实例
• 4.1 数字大厦BA系统设计
• 4.1.1 工程概况
• 4.1.2 设计的总体要求
• 4.1.3 设计思想
• 4.2 系统总体设计
• 4.2.1 系统结构
• 4.2.2 监控点确定
• 4.2.3 系统设备选型与配置
• 4.3 楼宇自动化系统监控内容
• 4.3.1 空调及通风系统设计
• 4.3.2 给排水控制系统设计
• 4.3.3 冷热源系统设计
• 4.4 空调系统节能控制设计
• 4.5 系统的可靠性保障措施
• 5 总结与展望
• 6 参考文献
• 7 致谢
• 8 附录