HBS總線協(xié)議與BACnet協(xié)議轉(zhuǎn)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(nèi)的具體表現(xiàn)，樓宇自控作為智能建筑里面的基礎(chǔ)。多年以來，樓宇自控系統(tǒng)中的集成應(yīng)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(shù)和多樣化的通訊協(xié)議，造成不同系統(tǒng)、不同廠家的產(chǎn)品難以集成。
　　 現(xiàn)場總線(Fieldbus)技術(shù)是一種應(yīng)用到實際現(xiàn)場，在不同設(shè)備與相連設(shè)備之間、設(shè)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(shù)。現(xiàn)階段，現(xiàn)

2、場總線技術(shù)在工程作業(yè)等系統(tǒng)的控制設(shè)計環(huán)節(jié)已經(jīng)進行了很多的應(yīng)用，自動控制和網(wǎng)路結(jié)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?，F(xiàn)階段工程現(xiàn)場存在的多種總線技術(shù)，還有各類協(xié)議標準存在的多重差異性也給實際的應(yīng)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(zhuǎn)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(shù)的特點，然后確立本論文的主要目標是研究設(shè)計一種對HBS總線協(xié)議與BACnet通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換模塊。隨后，說明了OSI七層協(xié)議體系結(jié)構(gòu)和BACnet協(xié)議結(jié)構(gòu)及功能。進而，針對現(xiàn)場樓宇自控系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)中的現(xiàn)場總線形式、通訊協(xié)議不同的情況，設(shè)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(zhuǎn)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(luò)的通訊，然后設(shè)計相應(yīng)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(shè)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(zhuǎn)換模塊能夠成功完成樓宇自控系統(tǒng)與中央空調(diào)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換任務(wù)，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(diào)系統(tǒng)的H-Link通信協(xié)議。在實際應(yīng)用中，協(xié)議轉(zhuǎn)

5、換模塊可以及時地將中央空調(diào)系統(tǒng)的啟動與停止、制冷制熱模式、風(fēng)速、風(fēng)導(dǎo)向、設(shè)立溫度、回風(fēng)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(diào)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(diào)系統(tǒng)進行啟動與停止、制冷制熱模式、風(fēng)速、風(fēng)導(dǎo)向和溫度等系統(tǒng)設(shè)定命令，實現(xiàn)樓宇自控系統(tǒng)與商用中央空調(diào)系統(tǒng)的互聯(lián)，通過監(jiān)控各空調(diào)用戶的環(huán)境狀態(tài)和空調(diào)使用情況，來控制樓宇中的耗能大戶——空調(diào)的運行狀態(tài)，從而達到節(jié)能環(huán)保的要求。