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基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统研究与设计

作　者: 马金龙
导　师: 王振朝
学　校: 河北大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 现场总线 低压电力线载波通信 楼宇自动化系统 智能节点 神经元芯片
分类号: TU855
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


随着计算机技术、信息技术和控制技术的发展,智能建筑获得了长足发展。如何把现场总线技术应用到智能建筑当中成为研究的一个重要课题。LonWorks现场总线是美国Echelon公司于1991年推出的局部操作网络(Local Operation Network)。该总线技术为全分布式测控系统提供了技术平台,为智能建筑提供了良好的解决方案。本文提出一种将LonWorks和L-PLC技术应用于楼宇自动化系统的技术方案。本方案选用低压电力线作为传输介质,不需重新布线；以PL3150芯片为核心设计智能节点,没有外接新的处理器,充分发挥了Neuron Chip的性能；采用新推出的ISI技术组建控制网络,使节点更加智能化并降低了成本,能够实现楼宇自动化系统的现场数据采集和监控等功能。利用最新的Mini EVK工具对该方案进行了开发,降低了开发成本。测试评价结果表明,该系统通信可靠性高,互操作性好,组网灵活,能够满足楼宇自动化系统的要求。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 引言  10-14
  1.1 选题背景及其意义  10-11
  1.2 国内外研究现状及分析  11
  1.3 本文的研究内容及任务  11-14
第2章 LonWorks电力线载波通信技术  14-18
  2.1 现场总线技术  14-15
    2.1.1 现场总线技术在楼宇自动化系统中的优势  14-15
    2.1.2 楼宇自动化系统常用现场总线的比较  15
  2.2 LonWorks技术概述  15-17
    2.2.1 LonWorks技术的特点  15-16
    2.2.2 Neuron芯片  16-17
    2.2.3 LonWorks电力线载波通信技术  17
  2.3 本章小结  17-18
第3章 L-PLC技术及接口电路研究与设计  18-34
  3.1 L-PLC技术原理  18
  3.2 L-PLC信道特性分析  18-20
    3.2.1 L-PLC信道噪声、阻抗和衰减特性  18-19
    3.2.2 L-PLC工作频段  19
    3.2.3 电路设计的安全性  19-20
  3.3 接口电路设计  20-33
    3.3.1 耦合电路  21-24
    3.3.2 电源电路  24-25
    3.3.3 滤波电路  25-27
    3.3.4 前级放大电路  27-29
    3.3.5 功率放大电路  29-33
  3.4 本章小结  33-34
第4章 智能节点硬件设计  34-41
  4.1 芯片介绍  34-36
    4.1.1 PL3150/PL3120电力线智能收发器  34-35
    4.1.2 外围芯片介绍  35-36
  4.2 智能节点硬件电路设计  36-40
    4.2.1 PL3150芯片配置  36-37
    4.2.2 PL3150智能节点I/O设计  37-40
  4.3 本章小结  40-41
第5章 智能节点软件设计  41-53
  5.1 Neuron C语言  41-43
    5.1.1 I/O对象  41
    5.1.2 定时器对象  41-42
    5.1.3 网络变量  42
    5.1.4 事件驱动When子句  42-43
    5.1.5 编译指令  43
  5.2 Mini EVK介绍  43-44
  5.3 Mini EVK程序下载  44-49
  5.4 温度监控模块  49-50
    5.4.1 数字温度传感器DS1820  49
    5.4.2 温度模块软件设计  49-50
  5.5 报警模块  50-51
  5.6 照明模块  51-52
  5.7 本章小结  52-53
第6章 组网设计与系统测试  53-61
  6.1 ISI组网技术  53-55
  6.2 楼宇自动化系统组网设计  55-60
    6.2.1 U20网络接口  56
    6.2.2 PC机对节点的监控  56-58
    6.2.3 智能节点现场测试  58-60
  6.3 本章小结  60-61
第7章 结论与展望  61-63
参考文献  63-66
攻读硕士学位期间发表论文情况  66-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 房屋建筑设备 > 机电设备 > 建筑物的电气化、自动化装置
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