现场总线的电力线载波通信系统的设计

武汉理工大学硕士学位论文基于现场总线的电力线载波通信系统的设计姓名：匡杨申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：徐华中20090601基于现场总线的电力线载波通信系统的设计作者：匡杨学位授予单位：武汉理工大学相似文献(10条)1.期刊论文陈一民.陆毅.周渡海.庄俊华基于LonWorks电力线载波通信技术的温度监测模块研究-中国仪器仪表2009,(11)应用LonWorks现场总线的低压电力线载波技术设计的建筑物内部温度在线监测模块.采用PL3120智能电力线收发器,通过低压电力线载波通信方式将环境温度和空调出风口温度等参数上传给上位监控主机,完成对现场环境的监测,为建筑物空调系统节能奠定基础.2.学位论文徐进礼CANopen协议在低压电力线载波通信上的实现研究2006近几年，随着数字通信技术的发展，建立在电力配电网基础上的电力线通信技术因其分布广、低成本、即插即用、可移动等优势，而成为当前通信研究的一个热点领域。它可以应用于工业自动化和家庭自动化里的数据通信。电力线通信技术能够应用于工控自动化环境中需要相关工业数据通信协议的支撑。CAN是一种通用有效可靠及经济的现场总线协议，并且已经得到了非常广泛的使用。CAN协议中数据的实时传输、卓越的错误检出及自动重发功能为建立高效的基于电力线载波（电力线介质存在着大范围变化的输入阻抗，较强的干扰和信号衰减）的CAN通信系统提供了方便。但是，CAN本身并不能直接满足工业控制网络的组态和产品互连要求。为了以CAN为基础构成完整的工业控制现场总线系统，必须制定相应的应用层协议，实现系统的组态、设备互连和兼容功能。为此目的，在德国成立了“自动化CAN用户和制定商协会”(CiA，CANinAutomation)，开始着手制定自动化CAN的应用层协议CANopen。目前CANopen协议已经被提交欧洲标准委员会讨论，作为一种新的工业现场总线标准。本文详细分析了低压电力线通信调制解调器的结构与工作原理；分析了CAN协议及其可以保证数据实时可靠传输的实质，剖析了应用层协议CANopen，着重解释了CANopen的核心—对象字典OD、各类通讯对象、标识符的分配，以及一些设备子协议(DeviceProfiles)，并提出了在电力线通信上实现CANopen的解决方案—XCANopen框架；在基于Freescale-Agilent电力线通信的参考设计平台上实现了XCANopen的两个标准软件接口,电力线通信底层驱动软件的设计以及基于CANopen协议栈的节点通信和网络管理功能，达到了使用CANopen协议来实现电力线通信的标准化模块的目的；最后，在CANopen数据通信的实时调度上做了进一步的改进探索研究。3.学位论文张旭丽智能建筑集中抄表系统及通信技术研究2002该文主要研究智能建筑集中抄表系统及其通信技术.首先,该文指出智能建筑是“e生活模式”的基础.智能建筑是结合计算机技术、通信技术、信息技术及建筑技术的综合体.如何适应建筑（住宅）的智能应用环境,找到一种最好的AMR系统至关重要.采用何种方式成居民用户能耗自动抄收系统,现今仍是一个有争议的问题.通过分析AMR系统基本原理及通信模式,指出国内外广泛应用的多种典型AMR系统的优缺点及适用范围.再有,基于对不同通信技术的分析,该文综合当前在中国使用的AMR系统,提出基于LonWorks现场总线技术的AMR系统模式.LonWorks是新一代控制网络技术.以其开放、灵活、分布式、互操作性的特点,成为楼宇自控系统（BAS）的最佳选择.用LonWorks技术实现AMR系统,极易与楼宇自控系统（BAS）的最佳选择.用LonWorks技术实现AMR系统,极易与楼宇中的其它子系统互连.该文给出了基于LonWorks技术的智能读表系统实现方法.此外,信道传输和数据通信技术对AMR系统实现非常重要.该文也研究了数据采集和传输协议,描述如何建立通信链路,并以帧为单位传输信息,保证信息的准确顺序发送.针对大容量数据采集系统与计算机之间的通信问题,提出分级通信模式.该文的末尾,针对一个具体的应用环境,给出切实可行的集中抄表系统的软、硬件设计方案.4.会议论文王文静.王文星.李新成基于正交频分复用技术实现家庭宽带接入及电器控制系统的研究2004介绍了一种智能建筑中基于调制技术实现的接入控制系统,该系统采用现场总线网结构,系统的高速信息输入采用已有的低压电力线网作为信息传送通道,对电器及系统进行自动化控制并实现家庭宽带接入.5.学位论文龚辂洲微机测控网络技术在智能大厦中的应用研究2002该文首先分析了当前流行的FCS网络的结构特点、技术特点和优势,介绍了几种较为流行的现场总线,构建了企业生产的FCS网络模型,并提出了在控制网络和信息网络之间加入转换接口、采用DDE技术和使用统一的协议标准三种集成方式.对目前智能大厦楼宇自控网络中先进的LonWorks总线和BACnet协议的内容进行了较为深入的研究,并将它们应用到智能大厦楼宇自控网络系统中.针对居住较为集中的住宅小区,设计了一种基于RS-485和RS-232主从式总线通讯的抄表系统,制定了系统的通讯协议,对系统的集中器和采集器的软硬件进行了详细的设计,为克服随机干扰引入的误差,对各脉冲表的输出信号同时采用硬件电路和数字滤波技术.针对如何有效地借助电力线进行数字通讯,设计了采用LonWorks总线的Neuron芯片、LonWorks电力线收发器以借助电力线载波通信的自动抄表系统.为防止入侵者破坏系统的信息,提出了以随机数确定传输数据顺序、用单向哈希函数对数据进行运算、用一次性加密方法对哈希值和随机数进行加密的安全方案.系统中采用软中继有效地解决了三相电的耦合问题、增长了其通信距离,从而使得低压载波电力线较好地运用于智能大厦远程抄表系统,充分发挥系统性价比高、可靠性好、运行稳定等优势.6.学位论文刘建君电力线载波扩频技术在住宅智能化中的应用2000该文主要研究了CEBus总线在家庭自动化的应用,并采用由美国Intellon公司推出的使用电力线载波扩频技术的芯片SSCP300设计节点控制器来完成电力线载波通信的试验,首先对硬进行设计,其次对软件进行了设计,最后,PC机模拟外设给节点控制器发送数据,再由节点控制器通过电力线载波把数据发送给另一个节点控制器,并通过PC机显示.7.期刊论文曹仙春.CAOXian-chun铁路设备箱状态监测防盗系统--基于电力线载波通信-华南师范大学学报（自然科学版）2005,(3)介绍了一个采用LonWorks现场总线技术、基于电力线载波通信的铁路设备箱状态监测防盗系统.阐述了系统的设计思想和技术实施方法.8.学位论文朱宇阳智能家居系统嵌入式网关设计2009家庭网关是智能家庭局域网的核心部分，各个不同协议子网之间的互连和信息共享都需要通过网关进行，而且网关还负责家庭局域网的Internet的接入。为适用于普通的家庭用户，网关一般设计嵌入式设备，采用TCP/IP技术和高性能微处理器实现。家庭嵌入式网关是能完成CAN现场总线、RS485、Zigbee、电力线等等之间的协议转换，同时具有Internet、GPRS、GSM等接口，支持各类数据的传输。用户可通过有线和无线的以太网、手机短信可授权远程浏览和控制家庭智能设备。br　　本论文针对基于Internet的分布式智能网络控制系统以及家用电器数字化控制的研究热点，详细论述了嵌入式家庭网关的软硬件系统设计方案；重点研究嵌入式网关的对外接口部分--TCP/IP协议在嵌入式平台上的实现，以及嵌入式网关对内接口的部分--电力线载波通信模块的硬件设计及软件实现，即从硬件到软件，构建一个完整的家庭电器到Internet传输的控制平台。br　　经过测试，所开发的系统具备较好的稳定性和实用性，基本实现了通过Internet经由电力线进行远程设备监控的功能。9.学位论文马金龙基于LonWorks和L-PLC技术的楼宇自动化系统研究与设计2009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（LocalOperationNetwork）。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。br　　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NeuronChip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。br　　利用最新的MiniEVK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。br　　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10.期刊论文贾洪雁电力线载波通信中Lonworks应用研究与实践-应用科技2003,30(6)介绍了Lonworks现场总线技术的基本概念和特点,以及Neuron芯片的原理和管脚信息,详细阐述了Echelon公司的PL-22电力线载波收发器模块的电气特性,给出了基于Lonworks技术的低压电力线载波收发器的实现方法.本文链接：授权使用：湖南理工职业技术学院(hnlgzyjs)，授权号：2be26215-701d-47a1-9359-9dbf00a42a71下载时间：2010年7月26日