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34500字论文范文基于以太网通信的楼宇自动化程序的开发与设计

论文类型:论文范文
论文字数:34500字
论点:新风,控制,系统
论文概述:

本文为楼宇自控论文,主要论述该实验架构了一个以太网楼控系统中新风系统,模拟了一个新风系统的运行状态,并成功的实现了现场设备与远程监控主机的通讯服务。其以太网通讯模型完整。

论文正文:

第一章建筑自动控制系统

 1.1 前言进入新世纪,在我国改革开放大好政策的推动下,全国智能建筑蓬勃发展,各种新兴技术和产品层出不穷。随着新世纪的来临世界智能建筑的重心将逐步转移到中国来。[1]智能建筑(Intelligent Building, IB)主要采用计算机技术和自动化技术对建筑物内的设备进行自动控制和管理,随着控制、计算机、通讯、网络等技术的发展,信息交换领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次。信息技术的飞速发展,导致了自动化系统结构的变革,而逐步形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统集成。目前它能提供的主要功能和特点如下:........ 1.2 楼宇自动化控制系统(BAS)FCS 是一套采用现场通讯总线的方式交换数据,各控制单元就直接安装在现场,通过一条通讯总线,就可以象电源线挂接灯泡一样将各个分散的控制单元连接为一体,更省去了大量连接线路。是一个名副其实的分散控制系统。它真正实现了集中监视、集中管理、分散采集、分散控制。现场总线(FieldBus)是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络,遵循 ISO 的 OSI 开放系统互连参考模型的全部或部分通讯协议,其基础是智能化仪表。分散在各个工业现场的智能仪表通过数字现场总线连为一体,并与控制室中的控制器和监视器一起共同构成现场总线控制系统(Fieldbus Control System, FCS )。 FCS 是一种实时的网络控制系统,它综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段,从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字——模拟信号控制的局限性,构成一种全分散、全数字化、智能、双向、互连、多变量、多接点的通信与控制系统。......... 第 2 章 以太网应用于楼控系统的关键技术 2.1 工作原理...................... 2.2 存在的问题...................... 2.3 解决方法交换机将网络分成小的冲突域(Collision Domain),每个端口都是一个独立的冲突域,为每个工作站提供更高的带宽。传统的共享式集线器的作用仅仅在于简单地将某个端口发来的信号接收后加以放大,然后传给集线器的其他端口,对于冲突域的改变却无能为力。利用专门设计的集成电路(ASIC)可使交换机以线路速率(Wire Speed)在所有的端口并行转发信息,提供了比传统桥接器高得多的操作性能。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行。交换机可支持通直通交换(Cut-Through)的桥接技术,比传统的存储转发(Store-and-Forward)技术更快的处理能力,交换机只读出数据帧的前 14 个字节(包含目的地 MAC 地址)就转发,从而使延迟时间降低一个数量级。........ 第 3 章 基于以太网的楼控系统系统架构 ...............133.1 以太网 BA 系统架构 .................143.2 以太网 BA 系统软件 ....................18第 4 章 新型 B/S 楼控系统上位机监控程序设计 .........264.1 Labview 通讯控制主要子 VI 设计开发 ..................264.2 Flash 程序设计 ............................37 第 5 章 基于以太网通讯的 B/S 新风控制系统 5.1 系统概述 5.1.1 系统概述通过新风系统演示板与上位机的通讯,演示以太网架构下的楼宇控制系统通讯过程,上位机通过全以太网的通讯架构,直接对现场设备进行监控。完成对楼宇控制中新风系统的自动控制。总共完成 4 部分工作:a、 演示板制作b、 仪器仪表设备连接c、 控制程序编写d、 监控程序编写 5.1.2 系统功能分析新风机组位于空调机房内,主要为了保证建筑物新风的要求新风系统的监控内容有:对新风机组的 启/停控制、新风风门控制、冷/热水阀调节控制、手自动状态、运行状态、故障报警、过滤网报警、风机压差状态、新风温度。监控功能:新风阀与送风机联动:当启动时,先打开新风阀,在启动风机;当停机时,先停止风机,在关闭新风阀。当过滤网阻塞时,压差传感器报警根据送风温度来调节表冷/加热段电动调节阀开度,使实测温度达到设定温度值。送风机两端的压差传感器检测风机是否正常运行风机的远方启停控制及运行监视.......... 结论 该实验架构了一个以太网楼控系统中新风系统,模拟了一个新风系统的运行状态,并成功的实现了现场设备与远程监控主机的通讯服务。其以太网通讯模型完整,在通讯服务上的实时性良好。符合楼宇控制要求。同时系统通过 I/O 口实现对 4 个数字输入、2 个数字输出以及 2 个模拟输入 2 个模拟输出的功能。并通过 I/O 模块以及以太网通讯实现了时实监控功能。完成对新风系统自动控制和远程监控功能。该系统虽然控制点数不多,但在硬件上模块功能较全,包括了数字和模拟量的采集和控制输出。控制模型比较典型。系统可以任意加入复杂的控制算法来进行实际模拟操作,进行进一步的研究。参考文献(略)