基于LonWorks技术的楼宇自动化系统设计

论文摘要

随着信息技术的不断发展,楼宇自动化已经逐渐被人们认可和接受。LonWorks技术成为中国国家标准化指导性技术文件GB/Z20177,因其很强的开放性、灵活性、可靠性及可互操作性,成为当前最为流行的现场控制总线之一,在楼宇、运输、环境监测等领域得到广泛应用。本文从楼宇自动化系统的发展与现状出发,结合LonWorks现场总线技术的主要特点,给出了一种基于LonWorks技术的智能楼宇自动化系统设计方案,并根据实际建设需求,完成新风空调控制系统的软硬件设计。该方案中整个智能楼宇系统构成一个LON主干网络,新风空调控制系统是整个LON网络中的三个节点。主要做的工作如下:(1)研究了 LonWorks现场总线技术,包含LonWorks技术的软、硬件实现。(2)针对客户实际建设需求,研究了新风空调的工作原理与控制要求。(3)提出了基于LonWorks总线技术的楼宇自动化解决方案,设计出了温湿度检测节点和智能调节阀,实现了新风空调系统的智能化控制,在保证舒适的前提下实现节能的目的。(4)利用Nodebuilder平台对节点进行设计、调试,最后在控制网络开发软件LonMaker平台上实现节点(设备)与现场总线网络的动态链接,实现网络的管理和集成,从而实现各节点的通讯、数据处理、显示和输出以及协调等功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 楼宇自动化系统的概述
• 1.1.1 楼宇自动化的发展与现状
• 1.1.2 楼宇自动化系统的组成
• 1.1.3 楼宇自动化系统的功能
• 1.2 LonWorks技术的发展现状
• 1.3 论文的研究背景与内容
• 1.3.1 论文研究背景与意义
• 1.3.2 论文主要内容
• 1.4 论文组织与结构
• 1.5 小结
• 第2章 LonWorks现场总线技术
• 2.1 现场总线概述
• 2.2 LonWorks的硬件技术
• 2.2.1 神经元芯片Neuron
• 2.2.2 智能节点
• 2.2.3 通信收发器
• 2.2.4 网络连接硬件
• 2.3 LonWorks的软件技术
• 2.3.1 LonTalk协议
• 2.3.2 Neuron C语言
• 2.4 LonWorks技术的可行性分析
• 2.5 LonWorks的开发工具
• 2.6 LonWorks控制系统的开发步骤
• 2.7 小结
• 第3章 新风空调系统总体设计
• 3.1 新风空调工作原理
• 3.1.1 空调系统控制要求概述
• 3.1.2 空调系统控制方式
• 3.1.3 混合式空调系统的结构
• 3.2 控制变量的选择
• 3.3 系统的控制目标和内容
• 3.4 小结
• 第4章 新风空调控制系统硬件设计
• 4.1 模拟量控制器的设计
• 4.1.1 处理器及I/O对象的选择
• 4.1.2 LED指示灯的设计
• 4.2 开关量控制器的设计
• 4.2.1 CPU的I/O对象选择
• 4.2.2 输入及显示的设计
• 4.2.3 按键的设计
• 4.2.4 开关量输出、显示设计
• 4.2.5 手动状态显示设计
• 4.3 智能阀设计
• 4.3.1 CPU选择
• 4.3.2 模数转换设计
• 4.3.3 输出电路设计
• 4.4 小结
• 第5章 新风空调控制系统的软件设计
• 5.1 概述
• 5.2 LON网络节点软件开发
• 5.2.1 LNIS温湿度控制器
• 5.2.2 LNID开关量控制器
• 5.2.3 智能阀
• 5.3 与控制网络的动态链接
• 5.3.1 控制网络开发软件LonMaker
• 5.3.2 LonWorks网络的监控管理软件
• 5.3.3 动态链接的实现
• 5.4 人机界面
• 5.5 小结
• 第6章 楼宇自动化系统的集成
• 6.1 Hi-Lon系统的整体解决方案
• 6.2 监控软件的总体设计
• 6.3 小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果