基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统研究与设计

论文摘要

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。

论文目录

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