HBS總線協(xié)議與BACnet協(xié)議轉換模塊的研究.pdf

1、智能建筑是這個世紀建筑業(yè)的主要方向，它是我們生態(tài)文明時代可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在建筑行業(yè)內的具體表現(xiàn)，樓宇自控作為智能建筑里面的基礎。多年以來，樓宇自控系統(tǒng)中的集成應用一直困擾著開發(fā)商、集成商和工程師們。各類系統(tǒng)的現(xiàn)場總線技術和多樣化的通訊協(xié)議，造成不同系統(tǒng)、不同廠家的產品難以集成。
　　 現(xiàn)場總線(Fieldbus)技術是一種應用到實際現(xiàn)場，在不同設備與相連設備之間、設備與控制系統(tǒng)之間，實現(xiàn)雙向、串行、多節(jié)點的數(shù)字通信技術?，F(xiàn)階段，現(xiàn)

2、場總線技術在工程作業(yè)等系統(tǒng)的控制設計環(huán)節(jié)已經(jīng)進行了很多的應用，自動控制和網(wǎng)路結合的控制方式正在逐步取代舊的集散控制和使用微機分層控制方式。現(xiàn)階段工程現(xiàn)場存在的多種總線技術，還有各類協(xié)議標準存在的多重差異性也給實際的應用帶來了繁瑣;這類情況還影響現(xiàn)場總線的兼容性和開放性，增大了系統(tǒng)實現(xiàn)相互通信的難度。因此工程現(xiàn)場經(jīng)常需要多種協(xié)議轉換模塊來實現(xiàn)不同形式的現(xiàn)場總線的互聯(lián)。
　　 根據(jù)目前現(xiàn)狀，本論文開始簡述了現(xiàn)場總線的定義及特性，介紹

3、了樓宇自控中幾種常見的現(xiàn)場總線技術的特點，然后確立本論文的主要目標是研究設計一種對HBS總線協(xié)議與BACnet通訊協(xié)議的轉換模塊。隨后，說明了OSI七層協(xié)議體系結構和BACnet協(xié)議結構及功能。進而，針對現(xiàn)場樓宇自控系統(tǒng)和中央空調系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線形式、通訊協(xié)議不同的情況，設計開發(fā)了一種使用Renesas公司H8/3687芯片和NXP公司LPC1768(ARMCortex-M3)芯片的協(xié)議轉換模塊，利用MITSUMIELECTRIC公司的

4、MM1192芯片完成HBS總線的通訊，利用DP83848芯片實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)中以太網(wǎng)絡的通訊，然后設計相應的其他硬件電路，實現(xiàn)兩系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。
　　 在此硬件電路上，設計和完成每個功能板塊的控制程序和通訊程序，使得協(xié)議轉換模塊能夠成功完成樓宇自控系統(tǒng)與中央空調系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換任務，協(xié)議交換模塊與上端機通訊時按照樓宇自控系統(tǒng)中的BACnet通信協(xié)議，與下端機通訊時按照中央空調系統(tǒng)的H-Link通信協(xié)議。在實際應用中，協(xié)議轉

5、換模塊可以及時地將中央空調系統(tǒng)的啟動與停止、制冷制熱模式、風速、風導向、設立溫度、回風溫度和故障代碼等系統(tǒng)信息傳輸?shù)綐怯钭钥叵到y(tǒng)中，使管理者能夠及時了解各用戶空調系統(tǒng)的運行狀況，并且可以從自控系統(tǒng)中直接對用戶的空調系統(tǒng)進行啟動與停止、制冷制熱模式、風速、風導向和溫度等系統(tǒng)設定命令，實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與商用中央空調系統(tǒng)的互聯(lián)，通過監(jiān)控各空調用戶的環(huán)境狀態(tài)和空調使用情況，來控制樓宇中的耗能大戶——空調的運行狀態(tài)，從而達到節(jié)能環(huán)保的要求。