LonWorks总线研究及其在人防系统中的应用

摘要

随着当前信息技术的迅猛发展，人防自动化系统对信息共享、高可靠性、网络技术应用的要求越来越高，而传统的楼宇自动化系统由于采用封闭的通信协议而很难有新的突破，LonWorks现场总线具有通信协议的开放性、硬件设备的可互操作性及其构建现场测控网络方便等突出特点而适宜在人防电气系统中应用。
　　本文首先分析了LonWorks总线的特性，通过对LonWorks协议性能的分析，设计了LonWorks总线MAC帧传输时间模型，并对使用FTT-10收发器的节点与使用EIA-485收发器的节点进行组网实验。
　　基于模块化的思想，本文完成了以神经元芯片3150为核心的模拟量输入节点、数字量输入节点、数字量输出节点和键盘显示节点的软硬件设计。外围电路的设计中，在不引入其它处理器的情况下，解决了多I/O节点设计困难的问题。本文在硬件设计中采用三种方法扩展I/O接口：其一利用Neuron芯片各I/O管脚直接扩展外部I/O设备；其二利用Neuron芯片的数据、地址总线，利用存储器映射技术扩展外部I/O接口，其三利用NeuronwireI/O对象以SPI方式扩展外部I/O接口，使得I/O的数目大为增多。
　　本文将所设计的模拟量输入节点、数字量输入和输出节点、键盘显示节点与带有TP/FT-10适配器的PC机相连。通过LonMaker进行组网，使用网络变量进行数据传送。整个网络具有32个数字量输入，14个数字量输出和11个模拟量输入。
　　本文基于RsView32设计了人防系统的上位机监控软件，监控软件与LNS DDE Server相连，实现与底层节点的数据交换，监控软件初步实现了人防系统温湿度及CO2浓度、给排风系统、空调系统的控制。所设计的系统经过调试与运行，性能稳定，有助于进一步促进LonWorks技术在人防电气系统中的应用。

目录

LonWorks总线研究及其在人防系统中的应用

RESEARCH ON LONWORKS FIELDBUS AND APPLICATION ON CIVIL AIR DEFENSE SYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1课题的研究背景及研究意义

1.2 LonWorks总线的发展及现状

1.3人防自动化系统总线的应用现状

1.4课题来源与主要研究内容

第2章 LonWorks总线特性分析

2.1 LonWorks总线的软硬件平台

2.2 LonTalk协议性能分析

2.3 不同收发器LonWorks节点组网通讯实验

2.4本章小结

第3章 人防电气系统中LonWorks节点的硬件设计

3.1人防电气系统中的网络构成

3.2模拟量输入节点硬件设计

3.3数字量输入节点硬件设计

3.4数字量输出节点硬件设计

3.5 键盘显示节点硬件设计

3.6节点与上位机接口选择

3.7本章小结

第4章 LonWorks节点软件设计

4.1人防LonWorks节点软件设计总体方案

4.2底层节点软件的设计

4.3模拟量输入节点程序设计

4.4数字量输入节点程序设计

4.5数字量输出节点程序设计

4.6键盘显示节点程序设计

4.7本章小结

第5章 组网及监控系统开发

5.1安装和配置LonWorks智能节点

5.2建立LonWorks网络

5.3 LNS与LNS DDE Server

5.4 人防监控软件程序设计

5.5监视与控制LonWorks网络

5.6监控系统界面设计

5.7 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

致 谢