唐培林[1]2005年在《基于LonWorks现场总线校园控制网络的研究与实现》文中研究说明随着校园规模的不断扩大和网络的普及,人们对信息共享和及时决策也提出了更高的要求。针对我校往年经常发生校园财产被盗的事件,校领导要求在校园网的改造中要把校园控制网络,特别是校园安全防范系统加入到“数字校园”中,能够实现火灾报警和预防、电力监控、保安监控、给排水设备以及楼宇自控等。校园控制系统作为数字化校园的组成部分,在整体上也采用B/S结构,分为校园监控级、现场级和Web服务级。校园监控级以基于B/S结构的关系型数据库系统为信息集成平台实现信息的分布式处理。现场级通过现场总线系统独立的完成控制处理,并将实时数据传输到校园信息系统供分析、统计和管理,同时校园信息系统可及时下达控制命令,现场分散的智能节点与服务器平台又形成了B/S结构。在基于LonWorks总线的分布式测控系统中,各现场智能仪表改由集中控制、通信和I/O为一体的现场智能节点承担。现场智能节点既能独立完成数据采集处理和控制任务,又可通过通信节点将数据传送给控制中心的主机,让主机对现场数据进行处理、显示、打印或存档等操作;同时主机也可将各种控制命令发送给现场智能节点,实现真正意义上“数字化”的集中管理、优化控制或调度。在计算机直接数字控制系统中,PID控制器是通过计算机PID控制算法程序实现的。在智能节点中直接载入用Neuron C语言所编写的PID控制算法及各种常规先进控制算法,而在监视节点的PC机上则建立智能控制算法或优化控制算法的算法库。这样既能满足大多数的应用场合,又能解决存储容量的问题,不仅使网络节点智能最大化,更满足了低成本及开放性的要求。系统采用了模块化设计,结构设计灵活,既有利于嵌入其它的控制系统,也便于将系统进一步扩展或升级为更复杂的、开放的网络,实现过程控制的完全网络化。利用LonWorks技术进行数字化校园控制的尝试应用,进而推广到所有连续、离散工业领域,可涉及到电力、冶金、石油、化工、建材、轻工、造纸、商业自动化、楼宇自动化、交通自动化和家庭自动化等,从而说现场总线技术和现有网络技术的集成研究,具有十分重要的意义。
季宏[2]2003年在《基于LonWorks现场总线的过程控制实验系统的研究》文中研究表明过程控制是高校自动化学科的一门重要课程，学生在课堂上学习了理论知识后，需要在实践中进行消化理解和创新。显然，去工厂参观实习可以帮助学生了解工业过程，但不能培养他们的实际操作能力，所以，需要一套过程控制系统，使学生既可以更好地理解课堂上所学的知识，又可以掌握工业实际中的操作经验。近年来，随着本科教学改革的不断深入，各专业，特别是工科专业对教学仪器的要求越来越高，教学仪器也趋向多功能化、智能化的发展。为满足这一要求，我们研制开发过程控制实验系统，它采用各类传感器，获取压力、液位、温度、流量等四种基本物理量，并通过智能仪表、数据采集卡，将测量信号转送到计算机，再利用工控组态软件完成虚拟显示、数据处理和实时控制等功能。 本实验台完全采用工业生产中实际使用的传感器、仪表、执行器等工业级元件，可以利用智能仪表和现场总线进行控制，亦可利用上位PC机，结合FIX工控组态软件，实现实时监控。同时从教学实际出发，所有的传感器、仪表、执行元件、水箱-管路等完全可视化，直观集成于整体实验台上，不仅结构紧凑利于观察调试，且有利于提高学生学习兴趣。 本实验台是开放系统，每个实验模块都经过精心设计，在学生课程教学中，可以用作教学演示仪器，进行传统的一些典型的验证性实验。同时着重考虑设计型和综合型实验的操作性、扩展性：可以改变仪表参数、数据处理方式、程序结构等，变实验台为工业现场，充分激发学生思考的积极性，提高解决问题能力，使学生尽快适应实际工作要求。 在教学实验中，学生可根据指导老师要求，自行组装模块，连接管路、编写控制策略。这种控制台最大的特点是所有管路、设备的连接和运行都是可视化的，还可以方便的观察到压力、温度、流量、液位的变化、各种执行器件的开闭，通过在教学实践中的应用表明，该可视化设计大大的提高了学生的兴趣，有助于对书本知识的深入了解。智能仪表和LonWorks总线控制两种方案的采用，可以使学生更深刻的了解它们各自的特点。通过本实验系统，学生还可以更好地掌握PID的调节规律，这是控制的基础。
汤颖[3]2008年在《基于LonWorks的楼宇自动化技术研究》文中研究指明智能建筑是中国21世纪大型建筑物发展的主要趋势,它包含了各种繁杂的控制和通讯技术。LonWorks总线因其很强的开放性、兼容性、灵活性、安全性、可靠性和可互操作性,已被广泛应用于智能建筑领域。本文介绍了智能建筑和现场总线的基本概念,在了解和掌握LonWorks现场总线技术的基础上,提出了一种基于LonWorks技术的可行性设计方案。该方案把整个建筑设备自动化作为一个LON网络,节点具有报警信息自动检测、电话自动拨号和语音报警等智能化功能。利用该方案设计了基于MiniEVK的感温探测系统,进行了节点和LON网网络通信的软件设计,并对对软件进行了测试和验证。在此基础上,对Host-based结构上的多点测温进行了软件设计。使用面向对象的编程语言Delphi对用户界面进行了开发,并用Access数据库系统建立了用户资料查询系统,与Delphi界面一起构成完整的火灾报警查询系统。最后,对基于LonMaker和LNS的智能网络集成技术进行了研究。具体介绍了LonWorks网络架构所使用的工具LonMaker和LNS(LonWorks Network Service)环境,整个网络的结构形式及组网过程,还讨论了Internet技术、Web技术与LonWorks技术完全的无缝集成。
段柏林[4]2001年在《现场总线技术及其应用》文中研究说明过程控制技术的发展从分立设备发展到共享设备，从控制手段来分，它经历了四个发展阶段：人工控制阶段、模拟仪表控制系统阶段(50年代开始)、计算机集中监督控制系统阶段(60年代开始)、分散控制系统(DCS)阶段(70年代中期开始)。而目前机舱自动监控系统大多采用集散式控制系统(DCS)，该系统具有集中管理分散控制的特点，但也存在风险集中等缺点。新近出现的现场总线控制系统可以实现真正的分散控制，具有开放性和互操作性等优点。但至今为止，在自动化领域中，现场总线的应用还主要是在近20年来发展起来的PLC控制系统(离散控制为主的系统)中得到推广并获得成功。而在最早需求总线控制、其系统构成和控制要求复杂的过程控制系统中，现场总线的应用却还处于试点和起步阶段。 本文重点介绍工业过程中现场总线的技术及应用，分别对LonWorks和CAN现场总线技术进行了深入的研究，并将它们的特点进行了比较，将它们成功应用于自动化机舱监控系统和航运仿真中心防火防盗监控报警系统中。基于现场总线技术的报警监控系统作为大型船舶自动化机舱仿真系统的一部分，改变了传统的DCS监控方式，不论是从系统设计、工程实施、管理维护，还是从节省的人力物力的角度出发来看，都是其它技术所不及的。利用现场总线技术后开发费用、布线及安装费用大大降低，运行可靠性大大提高，现场总线技术在工业自动化方面尤其是在船舶无人自动化机舱的应用有十分良好的前景。航运仿真中心实验室采用Lonworks总线技术组成功能强大的报警监控系统，并将视频信号和监控系统结合起来，对实验室的各个区域进行监控，达到了防火防盗的目的，这种联控报警是网络时代的创新，对过去传统意义上的监控是一个突破。 本文还对基于现场总线技术与WEB服务器技术的远程监控系统应用进行了探索，基于Internet的远程实时监控系统构成了Internet网——企业网——现场总线叁级模式，不仅可以实现异地监控，也可以实现大范围的资源共享。将实时监控应用系统架构于Internet计算机环境中，可以从许多方面改善监控系统的性能和扩展增强系统功能，有一定的应用前景。
李璟[5]2008年在《LonWorks总线技术的实验研究》文中研究说明目前,现场总线是自动化领域技术发展的热点之一。在众多现场总线中,LonWorks总线因其开放性、互操作性、网络拓扑等方面的优良特性,在很多领域得到广泛应用。目前,国内外针对LonWorks总线的应用研究比较多,但是还没有能够从本质上反映LonWorks总线主要技术的专门的实验系统,对LonWorks总线技术的实验研究还不够充分,这在很大程度上阻碍了对LonWorks产品的自主开发。因此,对LonWorks总线技术开展实验研究大有必要。以设计开发LonWorks实验系统为目标,本论文对LonWorks总线主要技术开展了深入研究。首先,在对LonWorks总线技术特点进行介绍的基础上,特别对LonWorks的MAC机制、网络管理工具、通信实现以及应用I/O对象进行了技术分析和总结,从而为实验系统的总体规划指明了重点,并提供了软硬件设计的技术支持。然后,依据LonWorks控制网络的一般设计思路,提出了LonWorks总线实验系统的设计步骤。对实验系统的实验项目进行了总体规划,并给出了具体的规划实例。根据实验研究规划,构建了LonWorks总线实验系统的硬件结构平台,给出了具体的电路原理图及相关说明。最后,给出了组建网络的常规方法,并针对实验系统的功能,设计了自组网的方案。按照软件设计模块化的思想,给出了主要软件模块的实现流程。特别的,针对Neuron芯片驱动多个I/O设备能力有限的缺点,提出了一种基于Neuron芯片的节点多I/O设备的驱动方法;针对使用网络管理工具配置各项参数,掩盖通信实现过程的问题,提出一种脱离网络管理工具的通信参数设置和显示方案。采用这些方法,可以降低LonWorks实验系统的成本,同时给其应用带来更大的灵活性。
孙丰敏[6]2007年在《基于LonWorks技术的分布式控制系统研究》文中研究表明伴随着微电子技术，计算机网络通讯技术的发展，自动化控制仪表由单一测控表、DCS集散控制系统向分布型现场总线技术发展。现场总线技术是当前自动化领域的应用热点之一。在现场总线技术的应用中，通信的可靠性、可扩展性、速率都很重要。而LonWorks现场总线以其协议的完整性、网络拓朴结构的多样性以及强大的网络通信能力，成为现场总线技术中的佼佼者。因此，采用LonWorks现场总线技术开发软，硬件产品并应用于实际的控制工程中，符合自动化控制的发展方向。本文利用Echelon公司的LonWorks技术，自主开发了基于LonWorks现场总线技术的水箱液位控制系统。以水箱液位控制系统为对象探讨了基于LonWorks技术的分布式控制系统的设计方法。在分布式控制系统中，采用上位机监控级与现场控制级两层体系结构。上位机利用LonWorks面向Windows的LNS技术，采用DDE动态数据交换技术和LonWorks专用通信协议LonTalk协议完成与现场控制节点之间的实时通信。同时，利用网络组态软件Intouch、图形化编程软件Onion和网络管理工具Visual Lon完成智能分布式控制系统软件的开发，最终实现对水箱液位的监视、控制、管理和维护。
张津锋[7]2006年在《基于LonWorks现场总线技术的安防系统设计与实现》文中研究表明安全技术防范系统在一些重要区域应用很多。随着社会和科技的飞速发展,新出现的各种犯罪手段对安防系统提出了许多新课题,而国内的安防系统一般仍采用分布式控制体系结构。本文针对分布式体系结构存在的互换性和互操作性差等缺点,提出了一种基于现场总线技术的安防系统设计方案。 本论文的主要研究内容: 1、介绍了安全技术防范系统的基本情况,指出了在安全技术防范系统中应用现场总线技术的重要性; 2、对现场总线技术作了总体的阐述,介绍了现场总线技术的标准、发展现状和发展趋势; 3、重点研究了LonWorks现场总线技术,对LonWorks的技术核心:神经元芯片、LonTalk通信协议等进行了详尽的描述; 4、提出了一种先进的面向功能的基于LonWorks现场总线技术体系结构的安全技术防范系统设计方案,包括系统总体和子系统的设计、智能节点硬件电路设计、智能节点与单片机8031的通信、信号采集和输出等应用软件设计; 5、在甘肃省博物馆安防工程中对所设计的方案进行了测试,并对结论进行了分析。 本论文的创新之处是在国内安防行业缺乏对LonWorks技术工程应用方法深入研究的状况下,基于对LonWorks技术的研究,从方案总体设计、硬件选型、应用程序编写等方面阐述了如何应用LonWorks现场总线技术进行实际工程项目的设计。采用了先进的面向功能的设计思想,以智能节点来实现对现场信息的实时监控,与分布式控制系统相比有很大的优越性。具有结构简单、可靠性高、互操作性好等优点,具有广泛的应用市场。
姚胜兴[8]2005年在《LonWorks现场总线技术在楼宇自动化系统中的应用研究》文中提出随着信息技术的迅猛发展,智能建筑得到了越来越广泛的应用,楼宇自动化系统是其中的一个关键组成部分。在传统的楼宇自动化系统中由于采用封闭式通信协议而极易形成“自动化孤岛”。LonWorks现场总线因通信协议的开放性和其构建现场测控网络方便等特点而能很好地解决上述问题。本文紧密结合湖南省教育厅科技攻关项目“现场总线技术在楼宇自动化系统中的应用研究”进行研究,针对目前国内大量小型的、且资金不是非常雄厚的高层建筑的楼宇自动化系统建设需求,提出了一种立足于自行开发的、基于LonWork的楼宇自动化系统的构建方案,并完成了其中的几个主要构件的硬、软件开发与设计,以智能节点为基础构建了基于LonWorks的楼宇自动化系统。论文介绍了智能建筑和楼宇自动化系统的基本概念,讨论了现场总线的特点并对几种常见的现场总线进行了比较; 主要研究了LonWorks现场总线的核心内容,包括神经元芯片、LonTalk协议、LonTalk收发器、Neuron C语言和LonWorks开发工具等; 研制与开发的用电参数采集Lon网络智能节点模块,采用了基于真有效值测量技术,能实现对用户的用户参数智能化、网络化管理,具有远程抄表的相应功能; 基于1-Wire单总线技术的数字温度传感器技术开发的温度测控智能节点,可有效地解决楼内测温点多、分散、布线有限制、传感器供电困难等难题,大大地简化了测控系统的结构。上述系统经过计算机仿真、实验装置的调试与测量,表明性能良好,验证了本文研发成果的有效性和实用价值,具有一定的推广意义。
林述民[9]2002年在《基于LonWorks现场总线技术的可视化组态监视系统的设计与实现》文中提出本文主要讨论了基于LonWorks可视化组态控制、监视系统的实现原理，并进一步详述了组态监视系统的设计与实现过程。系统的下位机采用动态组合Neuron C函数模块的方式实现控制程序的组态；上位机组态控制平台通过可视化方法建立组态控制参数，再把参数以显示报文分帧的形式传送到下位机；组态监视平台以网络变量方式获取下位机数据，上位机和下位机的两种通信方式通过建立动态数据链接DDE(Dynamic Data Exchange)完成。系统的用户界面采用全中文方式显示，控制和监视功能由图形模块以组态方式完成，这些图形模块以ActiveX控件的形式在存在于系统中，分别用于组态控制以及动态显示下位机的网络变量运行情况。 以可视化组态方式开发LonWorks现场总线系统是对原有LonWorks技术的进一步改进。本系统使用简单、操作方便，用户不必有资深的LonWorks开发经经验也可以进行实践操作。经实际测试，系统在LonWorks实验系统的应用中取得了良好的使用效果。
卞玉刚[10]2004年在《基于LonWorks总线的家居系统及其数据采集研究》文中进行了进一步梳理论文的研究工作是以重庆蓝牙无线技术研究所的“家居系统及其数据采集研究项目”为背景展开的。随着信息社会的发展,网络和信息家电已越来越多地出现在人们的生活之中。智能家居系统已经成为建筑智能化的一个重要研究方向。如何去建立一个高效率、低成本的智能家居系统已成为当今智能建筑学术研究和工程建设的热点问题之一。论文通过对当前流行的几种现场总线的比较,确定选用LonWorks总线技术进行家庭内部有线组网。LonWorks总线具有很强的开放性、兼容性、灵活性、安全性、可靠性和可互操作性,它已广泛应用于过程控制、电梯控制、能源管理、环境监视、污水处理、火灾报警、采暖通风与空调控制和交通管理等自动化领域。并且,LonTalk网络协议已成为诸多组织、行业的标准,消费电子制造商协会(CEMA)也将LonTalk网络协议作为家庭网络自动化的标准(EIA—709)。数据采集系统是智能家居、企业过程控制系统中的重要子系统之一。简单说来,它将智能家居、过程控制系统中的各种模拟量进行放大、滤波,然后经过A/D转换变成数字量,最后再进行数据处理。然而,数据采集系统在智能家居和过程控制系统中的作用是举足轻重的。遗憾的是,对其进行深入研讨的文章并不多见。国外对智能家居系统的研究已有数年时间。然而,在国内,由于受经济发展水平的限制,对这方面的研究可以说才刚为人们所关注。论文采用近年来发展很快的现场总线技术——LonWorks技术构架智能家居网络,在国内,应当说是比较经济可行的。并对其中很重要的数据采集系统进行分析研究,无论在学术上,还是在实际工程开发应用方面,都是很有价值的。论文分析探讨了LonWorks总线技术及其应用,尤其对Lon神经芯片及LonTalk通信协议作了深入分析,给出了家庭Lon网络建构,采用Lon节点实现对底层设备的直接控制,同时结合家庭PC机实现家庭的上层监控;论文还分析探讨了家居系统的数据采集模式,利用LonWorks技术中内存映像方法,设计研究出了一种高速多通道数据采集节点。最后,论文以家居空调智能控制为实例探讨了基于Lon网络的智能家居系统控制方式,分析探讨了其Lon节点的模糊控制实现。
参考文献：
[1]. 基于LonWorks现场总线校园控制网络的研究与实现[D]. 唐培林. 东南大学. 2005
[2]. 基于LonWorks现场总线的过程控制实验系统的研究[D]. 季宏. 河北工业大学. 2003
[3]. 基于LonWorks的楼宇自动化技术研究[D]. 汤颖. 南京理工大学. 2008
[4]. 现场总线技术及其应用[D]. 段柏林. 上海海运学院. 2001
[5]. LonWorks总线技术的实验研究[D]. 李璟. 哈尔滨工业大学. 2008
[6]. 基于LonWorks技术的分布式控制系统研究[D]. 孙丰敏. 南京理工大学. 2007
[7]. 基于LonWorks现场总线技术的安防系统设计与实现[D]. 张津锋. 兰州大学. 2006
[8]. LonWorks现场总线技术在楼宇自动化系统中的应用研究[D]. 姚胜兴. 湖南大学. 2005
[9]. 基于LonWorks现场总线技术的可视化组态监视系统的设计与实现[D]. 林述民. 中南大学. 2002
[10]. 基于LonWorks总线的家居系统及其数据采集研究[D]. 卞玉刚. 重庆大学. 2004
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