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基于LonWorks现场总线技术的节点开发与应用

贾慧潇  
【摘要】:现场总线技术是当今控制领域发展的热点之一,美国Echelon公司推出的LonWorks现场总线以其出色的开放性、互操作性,逐渐成为目前最具有竞争力的现场总线之一。实现LonWorks技术的关键在于开发LonWorks的网络控制节点。本文在分析、研究了以神经元芯片、LonTalk协议、Neuron C为核心的LonWorks总线技术基础上,开发出了一个通用的智能控制节点,并将其应用于实际控制系统。 论文首先对所开发的LonWorks节点进行了全面而详细的介绍。该节点属于基于主机的节点类型,由包含神经元芯片的TP/FT-10F闪控模块和MSP430F149单片机构成。TP/FT-10F闪控模块作为一个总线协议处理器解决单片机与LonWorks网络间的连接问题,MSP430F149作为主处理器负责对现场设备的数据采集和处理。两者之间的通信采用神经元芯片的并行Parallel I/O对象的模式来实现。 接着,将已开发出的LonWorks网络节点应用于智能建筑中的空调控制中,构成基于LonWorks总线的空调控制系统。根据该系统的结构以及控制要求,按照一台机组对应一个节点的原则,采用模块化的设计思想,设计了以MSP430F149单片机为核心的空调机组控制器。并且应用焓值、PID控制策略对空调系统实现了高效、节能的控制目的。 最后,为便于对现场数据的监控,形成完整的网络测控系统,采用组态王监控软件设计了上位机的监控界面。在此,应用LNS DDE服务器和组态王的DDE(Dynamic Data Exchange)特性建立了组态王与LonWorks网络之间的动态数据链接,实现了对空调控制系统的上位机监控、管理以及维护。


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