基于網(wǎng)絡(luò)的太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

【摘要】： 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)控制系統(tǒng)越來(lái)越多地融入了計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)和通信技術(shù),集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是工業(yè)控制系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控概念就是在這種趨勢(shì)下產(chǎn)生的?；诰W(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)擺脫了地域的限制,可以實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)、全方位的集成管理和控制,該系統(tǒng)的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文從太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)控制系統(tǒng)出發(fā),研究一種基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)不僅能夠滿足太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的要求,而且控制系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)控和模糊控制算法等功能同樣適用于別的工業(yè)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行控制,網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和對(duì)系統(tǒng)出風(fēng)溫度的自動(dòng)控制等功能。 控制系統(tǒng)的控制對(duì)象是太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),本文首先分析了太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)的工作原理和控制需求,制訂了以現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)為主,網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控為輔的綜合控制方案?，F(xiàn)場(chǎng)總線的硬件平臺(tái)采用基于CAN總線的iCAN協(xié)議組網(wǎng),CAN總線組網(wǎng)靈活,而且可靠性高?？刂葡到y(tǒng)軟件采用虛擬儀器技術(shù),利用LabWindows/CVI開發(fā)?？刂栖浖诉\(yùn)行控制、數(shù)據(jù)監(jiān)控、數(shù)據(jù)保存和自控算法等內(nèi)容。其中自控算法采用模糊控制,在算法實(shí)現(xiàn)上采用了LabWindows/CVI和Matlab的混合編程。網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控基于TCP/IP協(xié)議,主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和監(jiān)控顯示功能,遠(yuǎn)程監(jiān)控利用LabWindows/CVI集成的TCP庫(kù)函數(shù)開發(fā)。 控制系統(tǒng)集合了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬儀器技術(shù)和智能控制算法,適應(yīng)了現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向。 【關(guān)鍵詞】：CAN總線 遠(yuǎn)程監(jiān)控 虛擬儀器 LabWindows/CVI 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 新風(fēng)系統(tǒng)和蓄能空調(diào)系統(tǒng)概述11-13
• 1.2.1 新風(fēng)系統(tǒng)11
• 1.2.2 蓄能空調(diào)系統(tǒng)11-12
• 1.2.3 研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展13-14
• 1.3.1 工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展歷史13-14
• 1.3.2 工業(yè)控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)14
• 1.4 本文主要的研究工作和內(nèi)容14-15
• 1.5 論文主要章節(jié)和內(nèi)容安排15-18
• 第二章 太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18-26
• 2.1 太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)工作原理18-22
• 2.1.1 系統(tǒng)工作原理18-19
• 2.1.2 系統(tǒng)主要工況19-22
• 2.1.2.1 太陽(yáng)能全供熱模式19-20
• 2.1.2.2 太陽(yáng)能全蓄熱模式20
• 2.1.2.3 太陽(yáng)能邊蓄熱邊供熱模式20-21
• 2.1.2.4 蓄熱槽供熱模式21-22
• 2.2 太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)控制系統(tǒng)22-24
• 2.2.1 控制系統(tǒng)需求分析22
• 2.2.2 控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)22-24
• 2.2.2.1 測(cè)量信號(hào)獲取23
• 2.2.2.2 測(cè)量信號(hào)傳輸23
• 2.2.2.3 測(cè)量參數(shù)顯示與處理23-24
• 2.2.2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)24
• 2.2.2.5 控制軟件24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第三章 CAN總線技術(shù)與iCAN協(xié)議26-34
• 3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)26-27
• 3.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)26-27
• 3.1.2 太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)控制系統(tǒng)對(duì)總線技術(shù)的要求27
• 3.2 CAN總線原理與CAN控制網(wǎng)絡(luò)27-29
• 3.2.1 CAN總線的技術(shù)特點(diǎn)27-28
• 3.2.2 CAN總線的通信參考模型28
• 3.2.3 CAN總線的應(yīng)用層協(xié)議28-29
• 3.3 iCAN協(xié)議分析29-33
• 3.3.1 iCAN報(bào)文格式定義29-30
• 3.3.2 iCAN報(bào)文傳輸模式30-31
• 3.3.3 iCAN網(wǎng)絡(luò)管理31-32
• 3.3.4 iCAN設(shè)備定義32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 第四章 基于CAN總線的控制系統(tǒng)硬件平臺(tái)開發(fā)34-44
• 4.1 太陽(yáng)能新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的主要測(cè)量參數(shù)和控制參數(shù)34-35
• 4.1.1 輸入模擬量34-35
• 4.1.2 數(shù)字開關(guān)量35
• 4.1.3 輸出模擬量35
• 4.2 CAN通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)35-39
• 4.2.1 iCAN模塊選型35-37
• 4.2.2 iCAN模塊電氣連接37-38
• 4.2.3 iCAN模塊通信參數(shù)設(shè)定38
• 4.2.4 iCAN模塊組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/span>38-39
• 4.3實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹39-40
• 4.3.1 北京工業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)40
• 4.3.2 太陽(yáng)能蓄熱新風(fēng)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)40
• 4.4 硬件平臺(tái)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析40-42
• 4.4.1 系統(tǒng)運(yùn)行分析40-41
• 4.4.2 硬件平臺(tái)存在的不足41
• 4.4.3 系統(tǒng)改進(jìn)方案41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-44
• 第五章 基于虛擬儀器技術(shù)的控制軟件開發(fā)44-60
• 5.1 虛擬儀器技術(shù)44-45
• 5.1.1 虛擬儀器技術(shù)的概念44
• 5.1.2 LabWindows/CVI簡(jiǎn)介44-45
• 5.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)45-52
• 5.2.1 控制軟件總體結(jié)構(gòu)45-47
• 5.2.2 CAN總線通信功能的實(shí)現(xiàn)47-48
• 5.2.3 數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控功能及其實(shí)現(xiàn)48-50
• 5.2.4 輸出控制功能及其實(shí)現(xiàn)50-51
• 5.2.5 數(shù)據(jù)自動(dòng)保存功能及其實(shí)現(xiàn)51-52
• 5.3 控制算法功能及其實(shí)現(xiàn)52-59
• 5.3.1 手動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)53
• 5.3.2 模糊控制算法53-57
• 5.3.2.1 模糊變量選取53-54
• 5.3.2.2 模糊論域的確定54
• 5.3.2.3 模糊規(guī)則的確定54-57
• 5.3.3 控制算法的軟件設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)57-58
• 5.3.4 模糊控制算法運(yùn)行情況分析58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)60-70
• 6.1 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蠓治?/span>60
• 6.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸模式60-61
• 6.3 TCP/IP協(xié)議61-62
• 6.4 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸軟件設(shè)計(jì)62-67
• 6.4.1 LabWindows/CVI的TCP函數(shù)庫(kù)62-63
• 6.4.2 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸軟件的總體結(jié)構(gòu)63-64
• 6.4.3 服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)64-65
• 6.4.4 遠(yuǎn)程客戶端軟件設(shè)計(jì)65-67
• 6.5 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸軟件運(yùn)行結(jié)果67-69
• 6.6 本章小結(jié)69-70
• 第七章 總結(jié)與展望70-74
• 7.1 工作總結(jié)70-71
• 7.2 課題特點(diǎn)71
• 7.3 未來(lái)展望71-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78-80
• 作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄80

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