试析基于lon总线技术的自动抄表系统抄表模块的研究与设计

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1、南京工业大学硕士学位论文基于LON总线技术的自动抄表系统抄表模块的研究与设计姓名：颜廷勇申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：林锦国20030501摘要现场总线是应用于生产现场，在智能测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通讯的新型数据总线，也被称为开放式、数字式、多点通讯的底层控制网络。其从根本上提高了测控与通讯的精度和抗干扰性能，增强了系统的可靠性和适应性。作为新一代的控制系统，现场总线控制系统在系统结构和通讯机制等方面完全突破了传统控制系统的理念模式，并融入了先进的网络通讯技术，完全符合了当今工

2、业控制系统分散化、网络化、智能化的发展趋势，被公认为是接替DCS的下一代控制技术。因此，在我国自动化领域内研究现场总线技术，并展开其相关产品的研制工作具有相当重要的意义。本文在研究LON总线的技术特点、协议规范、智能通信的基础上，提出了基于Lonworks技术的自动抄表系统的抄表模块的设计方案、LON总线网络管理和相应监控管理软件的设计方案，以自动抄表系统的抄表模块为设计对象，提出了抄表系统的整体设计方案，主要实现其中抄表模块硬件电路设计和通信软件设计功能及监控系统设计，同时部分实现LON网络管理功能。本文首先介绍

3、了现场总线特别是LON总线的技术特点、自动抄表系统、课题提出的背景及作者的主要工作等内容，简要介绍现场总线控制系统、发展现状、先进的技术特点，对LONTALK协议主要技术特点加以阐述，介绍LON总线的通信技术的主要的技术特征，介绍了自动抄表系统的基本构成极其性能特点。特别介绍LON总线的技术特点，同时介绍作者所做的研究和主要工作。详细地给出了基于LonWorks技术的以抄表模块为对象的智能节点的各功能电路的设计方法，给出具体的硬件实现；在硬件设计的基础上，给出了采集模块的NeuronC应用软件、单片机程序的设计及低

4、层硬件驱动程序设计。同时提出了基于多线程技术的多机系统通信方法，给出具体实现。同时依照作者的实践，提出了进行抄表系统研究与设计进一步工作。在实现电表采集器模块设计的基础之上，充分利用LON的开发工具，进行采集器节点实时数据监控的实现和网络管理的初步探讨，论文详细地阐述了基于LON总线网络的监控系统设计方法，在研究LNS技术之上，提出基于ActiveX技术的LON监控系统的设计方案及具体实施步骤。同时提出基于LON总线技术抄表系统设计，较为全面地给出系统的设计、智能抄表系统具体设计方案。最后对全文进行了总结，并总结了

5、项目所取的技术成果及工程经验。关键词：LON总线：LonWorks技术；Lontal协议；LON智能节点；LNS；臼动抄表AbstractField-bUSisanewtypeofdatabus，whichcallcommunicatebetweenmanyintelligentmeasuringandcontrollingdevicesinaserialdoublemulti—nodedigitalway,alsoknownasbasiccontrollingnetworkforopening，digitalan

6、dmulti—nodecommunicating．Field-buspromotestheprecisionandanti-jammingabilityofmeasuringandcommunicating，strengthensdependabilityandadaptabilityofsystem．Field-busisanewgenerationofautomaticcontrollingsystemandisdifferenttotraditionalmodelofcontrollingsystemfrom

7、systemstructureandcommunicationmechanism．what’Smore．itcansolvetheproblemstraditionalcontrollingsystemIeReasilybecauseofincludingtheadvancedtechnologyofnetworkandcommunication．Field—busiswellknownasanextgenerationofcontrollingtechnologytakingtheplaceofDCS，becau

8、seitaccordswithlatestindustrialcontrollingsystem’Sdevelopingtrends：distributing，networkingandintelligent．Soitisquiteimportanttoresearchthefiled—bustechnologyinautomaticfieldanddesi