基于现场总线的现代化实验室监控系统研究
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摘要
技术的进步，特别是电子技术的进步必然会影响到人类生活方式的变化，而这一变化
又将促使人们对自己的居住和生活环境提出新的要求。如此生生不已，形成了科学技术的
持续发展。楼宇建筑也好，其中的装备也好都遵循这种发展规律。建筑规划必将面临技术
突飞猛进的发展带来的挑战，而且应当在建筑设计中体现当今最先进的的技术和生活理念。
这就是智能建筑的由来。
楼宇自动化系统是智能建筑的最重要的组成部分，楼宇自动化程度的高低直接关系到
整个智能大厦运行的好坏，智能建筑的自动化设计涉及现场数据采集、现场设备联动、数
据传输加工和处理显示。自动化设计的主要工作包括现场设备的智能化、数据采集、转换、
传输设备的数目格式规范化、统一化，软件的合理性、清晰、优化设计。BAS具有供给、
环境、传输、防卫等功能。在智能建筑领域，我们仍需作出大量的工作。
对智能大厦的系统工程而言，计算机网络建设是其重要的组成部分。Lonworks是新
一代控制网络技术，以其开放、灵活等特点成为楼宇自控系统的最佳选择。本文以基于现
场总线的现代化实验室监控系统研究作为实例，阐述Lonworks控制网络技术在实验室监
控系统典型应用及设计时应注意的几个问题。
Lonworks现场总线技术的应用已经越来越广泛。本文首先在引言中简单地介绍智能建筑及
我国智能建筑发展状况，早期的控制技术及其存在的问题，以及针对这些问题未来的测控
网络LONWORKS智能网络控制技术；最后，介绍了轮机模拟器实验中心监控系统的软、
硬件设计及其调试与运行情况的分析。
基于本人在毕业设计过程中所做的工作，本人在本篇论文中主要详细介绍轮机模拟器实验
中心监控系统的调试及其运行情况的分析。
Technological advance, especially in progressing of electronic technology, will probably influence
the human movement, and also the building treatment. Either a whole building, or its part or a
system of equipment, abides by the same rules. Architects must face the most rapidly progressed
of techniques and handle the relationship between technical and architectural design. Intelligent
building forms under the background.
Building Automation System (BAS) is the most important role in the intelligent building, and the
level of BAS determine the working state of whole building. The designing of BAS involves the
data gathering, the driving of electronic facilities, the data exchanging and the result showing. The
designing work includes making the facilities on the spot intelligent, the designing of hardware for
gathering, exchanging, transmitting the data, and the designing rational, distinct, excellent
software. BAS should have the capability of powering, environment regulating, communication,
and safe guard. There are still a lot of work to be done in intelligent building area.
To the system engineering of intelligent building, construction of computer network is the
important component. Lonworks technology is the new generation of the control networking
technology, As an open, flexible system, it becomes the best choice of Building Automatic System
(BAS). The paper, under the background of fieldbus modem laboratory monitor and control
system, describes the typical application of Lonworks control network technology on laboratory
monitor-control system and some items which should be paid attention.
There are more and more applications of Lonworks technology in FCS ( Fieldbus Control
System ). It briefly introduces the intelligent building and the current situation of intelligent
buildings in our country, the technology of control networks in the early period and its defects, and
discusses the requirements of examination and control networks of machines arid equipment in the
future in the introduction of this paper. And then the article presents a kind of Fieldbus-Lon works
technology, which supplies its requirements. Finally, it describes the software and hardware design
of monitor system of Marine Simulator LAB Center and its adjustment, and analyzes its running
statement.
It mainly describe the adjustment of monitor system of Marine Simulator LAB Center, its running
statement, and the analysis of the running statement in details on which I have done in my
graduation project.
又将促使人们对自己的居住和生活环境提出新的要求。如此生生不已，形成了科学技术的
持续发展。楼宇建筑也好，其中的装备也好都遵循这种发展规律。建筑规划必将面临技术
突飞猛进的发展带来的挑战，而且应当在建筑设计中体现当今最先进的的技术和生活理念。
这就是智能建筑的由来。
楼宇自动化系统是智能建筑的最重要的组成部分，楼宇自动化程度的高低直接关系到
整个智能大厦运行的好坏，智能建筑的自动化设计涉及现场数据采集、现场设备联动、数
据传输加工和处理显示。自动化设计的主要工作包括现场设备的智能化、数据采集、转换、
传输设备的数目格式规范化、统一化，软件的合理性、清晰、优化设计。BAS具有供给、
环境、传输、防卫等功能。在智能建筑领域，我们仍需作出大量的工作。
对智能大厦的系统工程而言，计算机网络建设是其重要的组成部分。Lonworks是新
一代控制网络技术，以其开放、灵活等特点成为楼宇自控系统的最佳选择。本文以基于现
场总线的现代化实验室监控系统研究作为实例，阐述Lonworks控制网络技术在实验室监
控系统典型应用及设计时应注意的几个问题。
Lonworks现场总线技术的应用已经越来越广泛。本文首先在引言中简单地介绍智能建筑及
我国智能建筑发展状况，早期的控制技术及其存在的问题，以及针对这些问题未来的测控
网络LONWORKS智能网络控制技术；最后，介绍了轮机模拟器实验中心监控系统的软、
硬件设计及其调试与运行情况的分析。
基于本人在毕业设计过程中所做的工作，本人在本篇论文中主要详细介绍轮机模拟器实验
中心监控系统的调试及其运行情况的分析。
Technological advance, especially in progressing of electronic technology, will probably influence
the human movement, and also the building treatment. Either a whole building, or its part or a
system of equipment, abides by the same rules. Architects must face the most rapidly progressed
of techniques and handle the relationship between technical and architectural design. Intelligent
building forms under the background.
Building Automation System (BAS) is the most important role in the intelligent building, and the
level of BAS determine the working state of whole building. The designing of BAS involves the
data gathering, the driving of electronic facilities, the data exchanging and the result showing. The
designing work includes making the facilities on the spot intelligent, the designing of hardware for
gathering, exchanging, transmitting the data, and the designing rational, distinct, excellent
software. BAS should have the capability of powering, environment regulating, communication,
and safe guard. There are still a lot of work to be done in intelligent building area.
To the system engineering of intelligent building, construction of computer network is the
important component. Lonworks technology is the new generation of the control networking
technology, As an open, flexible system, it becomes the best choice of Building Automatic System
(BAS). The paper, under the background of fieldbus modem laboratory monitor and control
system, describes the typical application of Lonworks control network technology on laboratory
monitor-control system and some items which should be paid attention.
There are more and more applications of Lonworks technology in FCS ( Fieldbus Control
System ). It briefly introduces the intelligent building and the current situation of intelligent
buildings in our country, the technology of control networks in the early period and its defects, and
discusses the requirements of examination and control networks of machines arid equipment in the
future in the introduction of this paper. And then the article presents a kind of Fieldbus-Lon works
technology, which supplies its requirements. Finally, it describes the software and hardware design
of monitor system of Marine Simulator LAB Center and its adjustment, and analyzes its running
statement.
It mainly describe the adjustment of monitor system of Marine Simulator LAB Center, its running
statement, and the analysis of the running statement in details on which I have done in my
graduation project.
引文
1. 《MOTOROLA LonWorks Technology Device Data》
2. ECHELON, Lonworks Products Data Book, 1996.
3. ECHELON, Neuron C Programmer's Guide.
4. ECHELON, Lonworks Host Application Programmer's Guide.
5. ECHELON, Neruron Chip DataBook.
6. ECHELON, NodeBuilder User's Guide.
7. ECHELON, LonManager Profiler User's Guild
8. ECHELON, LonManager DDE Server User's Guide
9. ECHELON, LonManager LonMaker User's Guild
10. PHILIPS Semiconductors. CAN SPECIFICATION(Version 2.0). 1991. 9
11. PHILIPS Semiconductors. P8XC 592 Single-chip 8-bit microcontrollers with on-chip CAN. 1992. 8
12. Fieldbus Foundation. Technical Overview. 1996
13. PROFIBUS Technical Description Version: April 1997
14．《智能建筑》总第8期
15．GB 471793 火灾报警控制器通用技术条件。中国标准出版社，1994。
16．GB 471593 点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法。中国标准出版社，1994，4。
17．《LON 网络控制技术及应用》 杨育红 西安电子科技大学出版社
18．《现场总线技术及其应用》 阳宪惠 清华大学出版社
19．杨育红 实现全双工异步串行通信的LON节点，微计算机信息，1997，4
20．王锦标 现场总线控制系统，微计算机信息，1996，6
21．熊刚 CIMS/CIPS中的现场总线，工业仪表与自动化装置 1997，1
22．王希之 关于现场总线 测控技术 1997，1
23．李万周 现场总线概论 微计算机信息，1996，12
24．鄂立福 LONWORKS网络技术与现场总线 测控技术 1996，5
25．杨育红 一种新的以神经元芯片为核心的监控网络，1996 年全国单片微机学术交流会论文集
26．刘英华 利用LONWORKS技术开发家庭智能化系统，微计算机信息，1999，5
27．孙光伟 基于LONWORKS技术的SBR水处理装置 微计算机信息，1999，5
28．张颖 以LONWORKS现场总线为基础的CIPS 微计算机信息，1999，5
29．基于LONWORKS现场总线的PID控制节点的开发 微计算机信息，1999，5
30．杨育红 实现LON网消息的显形寻址 微计算机信息，2000，1
31．付正军 肖秀玲 应用现场总线若干问题的思考 微计算机信息，2000，2
32．涂时亮 一种新型的单片微机局部网-CAN 微计算机信息，1995，4
33．陈武 利用LonManager DDE Server 开发 LONWORKS 网络监控程序，1996 年全国单片微机学术交流会论文集
34．金家峰 一种崭新的现场测控网络 微计算机信息，1995，5
35．满庆丰 CAN总线的发展与应用 电子技术应用 1994，12
36．邬宽明 CAN总线原理和应用系统设计 北京航空航天大学出版社
37．吴功宜 计算机网络基础 南开大学出版社
38．吴礼雄 《船舶局域网络及数据库的选用》 中国造船工程学会计算机应用学术委员会计算机系统及自动化学术交流会。1996年6月
39． 吴礼雄《LonWorks 现场总线控制模块》工业控制计算机 1998年第5期
40． 吴礼雄《LonWorks 现场总线的一种应用方法》 中国LonWorks 用户年会 1998年12月
41． 吴礼雄《船舶监控系统中 LonWorks 现场总线的应用》 中国造船工程学会船舶轮机学术委员会现场总线技术(舰船)研讨会。1999年9月
42． 吴礼雄《LonWorks 在生化制剂反应罐自动温度控制系统中的应用》 中国LonWorks用户年会 1999年11月
2. ECHELON, Lonworks Products Data Book, 1996.
3. ECHELON, Neuron C Programmer's Guide.
4. ECHELON, Lonworks Host Application Programmer's Guide.
5. ECHELON, Neruron Chip DataBook.
6. ECHELON, NodeBuilder User's Guide.
7. ECHELON, LonManager Profiler User's Guild
8. ECHELON, LonManager DDE Server User's Guide
9. ECHELON, LonManager LonMaker User's Guild
10. PHILIPS Semiconductors. CAN SPECIFICATION(Version 2.0). 1991. 9
11. PHILIPS Semiconductors. P8XC 592 Single-chip 8-bit microcontrollers with on-chip CAN. 1992. 8
12. Fieldbus Foundation. Technical Overview. 1996
13. PROFIBUS Technical Description Version: April 1997
14．《智能建筑》总第8期
15．GB 471793 火灾报警控制器通用技术条件。中国标准出版社，1994。
16．GB 471593 点型感烟火灾探测器技术要求及试验方法。中国标准出版社，1994，4。
17．《LON 网络控制技术及应用》 杨育红 西安电子科技大学出版社
18．《现场总线技术及其应用》 阳宪惠 清华大学出版社
19．杨育红 实现全双工异步串行通信的LON节点，微计算机信息，1997，4
20．王锦标 现场总线控制系统，微计算机信息，1996，6
21．熊刚 CIMS/CIPS中的现场总线，工业仪表与自动化装置 1997，1
22．王希之 关于现场总线 测控技术 1997，1
23．李万周 现场总线概论 微计算机信息，1996，12
24．鄂立福 LONWORKS网络技术与现场总线 测控技术 1996，5
25．杨育红 一种新的以神经元芯片为核心的监控网络，1996 年全国单片微机学术交流会论文集
26．刘英华 利用LONWORKS技术开发家庭智能化系统，微计算机信息，1999，5
27．孙光伟 基于LONWORKS技术的SBR水处理装置 微计算机信息，1999，5
28．张颖 以LONWORKS现场总线为基础的CIPS 微计算机信息，1999，5
29．基于LONWORKS现场总线的PID控制节点的开发 微计算机信息，1999，5
30．杨育红 实现LON网消息的显形寻址 微计算机信息，2000，1
31．付正军 肖秀玲 应用现场总线若干问题的思考 微计算机信息，2000，2
32．涂时亮 一种新型的单片微机局部网-CAN 微计算机信息，1995，4
33．陈武 利用LonManager DDE Server 开发 LONWORKS 网络监控程序，1996 年全国单片微机学术交流会论文集
34．金家峰 一种崭新的现场测控网络 微计算机信息，1995，5
35．满庆丰 CAN总线的发展与应用 电子技术应用 1994，12
36．邬宽明 CAN总线原理和应用系统设计 北京航空航天大学出版社
37．吴功宜 计算机网络基础 南开大学出版社
38．吴礼雄 《船舶局域网络及数据库的选用》 中国造船工程学会计算机应用学术委员会计算机系统及自动化学术交流会。1996年6月
39． 吴礼雄《LonWorks 现场总线控制模块》工业控制计算机 1998年第5期
40． 吴礼雄《LonWorks 现场总线的一种应用方法》 中国LonWorks 用户年会 1998年12月
41． 吴礼雄《船舶监控系统中 LonWorks 现场总线的应用》 中国造船工程学会船舶轮机学术委员会现场总线技术(舰船)研讨会。1999年9月
42． 吴礼雄《LonWorks 在生化制剂反应罐自动温度控制系统中的应用》 中国LonWorks用户年会 1999年11月