基于CAN总线及Internet技术的太阳能新风远程监控系统的研究与设计

【摘要】：随着电子计算机技术的高速发展以及广泛应用,新的测控技术层出不穷。CAN总线作为一种测控领域技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的远程网络通讯控制方式,已被广泛应用到各个自动化测控系统中。同时,基于网络的测控技术也进入了新的发展时期,通过网络来连接传递信息,改变了传统测控的概念与模式。网络测控技术应用最广泛的是应用Internet技术,技术人员可以通过Internet对工作现场进行远程监控。基于CAN总线和Internet的远程监控系统作为现代化测控系统未来的发展方向之一,将越来越多的应用在工农业生产过程的管理以及智能楼宇的设计等各个方面,具有非常重要的研究意义和应用价值。 本文利用虚拟仪器Labwindows/CVI开发平台、CAN总线和Internet等先进技术构建了一套先进的冬季太阳能新风空调远程监控系统。该系统可有效的实现太阳能加热新风以及对测控现场的远程监控等功能。 本文首先研究了远程监控的基本概念和发展动态,然后对太阳能新风系统的原理组成和功能需求进行了研究和分析,最后采用基于CAN总线的iCAN系统方案对新风测控系统硬件平台及软件平台进行了整体设计。 本文还研究了基于Internet的网络远程监控的关键技术,在此基础之上,采用虚拟仪器Labwindows/CVI为软件开发工具,结合TCP/IP技术和C/S(Server/Client)结构实现了系统的Internet远程监控功能。 本文所设计的太阳能空调新风远程监控系统,其优点是: 系统操作方便、控制及监视界面生动直观,功能丰富,方便了用户的使用; 系统搭建采用基于CAN总线的iCAN分布式数据采集及控制系统,系统构建灵活方便,具有良好的可靠性。而且iCAN系统提供了丰富的PC端软件支持,用户可以方便的进行测试开发; TCP/IP协议它具有良好的平台无关性、通信可靠性以及高效的错误处理能力。系统使用TCP/IP协议实现Internet远程监控功能,可以在充分利用现有网络资源的同时,以较高的信能价格比来实现源共享、任务分配及数据交互等功能的全局一体化设计。 【关键词】：CAN总线 Internet 远程监控 虚拟仪器 TCP/IP C/S
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 远程监控系统概述12-13
• 1.3 国内外研究现状及研究热点13-14
• 1.3.1 国外研究现状13-14
• 1.3.2 国内研究现状14
• 1.4 虚拟仪器技术概述14-16
• 1.4.1 虚拟仪器技术的概念和特点15-16
• 1.4.2 LabWindows/CVI16
• 1.5 现场总线技术概述16-18
• 1.5.1 现场总线技术的概念和特点16-17
• 1.5.2 CAN总线技术17-18
• 1.6 本文主要的研究工作和内容18
• 1.7 论文主要章节及内容安排18-20
• 第二章 基于CAN总线的ICAN系统及协议分析20-33
• 2.1 iCAN系统结构20-21
• 2.2 iCAN协议21-32
• 2.2.1 iCAN的报文格式22-26
• 2.2.2 iCAN的通讯模式26
• 2.2.3 iCAN协议的通讯帧传输协议26-30
• 2.2.4 iCAN协议的设备定义30-31
• 2.2.5 iCAN协议的网络管理31-32
• 2.3 iCAN系统的应用32
• 2.4 本章小结32-33
• 第三章 太阳能新风远程监控系统原理及需求分析33-44
• 3.1 太阳能新风远程监控系统构成及工作原理33-35
• 3.1.1 工作原理33
• 3.1.2 系统构成33-35
• 3.2 太阳能新风远程监控系统的需求分析35-43
• 3.2.1 太阳能新风远程监控系统集热部分的控制需求36-37
• 3.2.2 太阳能新风远程监控系统蓄热部分的控制需求37-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 太阳能新风远程监控系统硬件平台的设计与实现44-66
• 4.1 太阳能新风远程监控系统硬件结构44-45
• 4.2 主要物理量参数的测量与控制45-47
• 4.2.1 温度检测45
• 4.2.2 压力检测45
• 4.2.3 流量检测45-46
• 4.2.4 球阀执行器控制及状态检测46-47
• 4.2.5 变频器47
• 4.3 iCAN功能模块47-55
• 4.3.1 iCAN系列功能模块工作原理48-49
• 4.3.2 iCAN系列功能模块基本参数49
• 4.3.3 iCAN系列功能模块接口说明49-50
• 4.3.4 iCAN系列功能模块CAN波特率和MAC ID设定50-52
• 4.3.5 iCAN系列功能模块信号指示灯52-53
• 4.3.6 iCAN系列功能模块CAN总线连接53-54
• 4.3.7 iCAN系列功能模块的电源和通讯线连接54
• 4.3.8 iCAN系列功能模块的典型应用54-55
• 4.4 iCAN功能模块选型55-63
• 4.4.1 隔离数字量输入输出模块iCAN-405555-57
• 4.4.2 模拟量输出模块iCAN-440057-59
• 4.4.3 模拟量输入模块iCAN-401759-61
• 4.4.4 热电阻测温模块iCAN-550261-63
• 4.5 PC-CAN接口卡选型63-65
• 4.6 本章小结65-66
• 第五章 太阳能新风远程监控系统软件平台的设计与实现66-102
• 5.1 虚拟仪器软件平台LabWindows/CVI简介66-67
• 5.2 太阳能新风远程监控系统软件结构67-70
• 5.2.1 系统远程监控通信过程69-70
• 5.2.2 系统远程监控网络结构70
• 5.3 现场监控部分70-85
• 5.3.1 iCAN主站函数库简介71-77
• 5.3.2 数据采集功能77-79
• 5.3.3 数据监视功能79-80
• 5.3.4 数据处理功能80-82
• 5.3.5 控制输出功能82-85
• 5.4 远程监控部分85-100
• 5.4.1 TCP/IP技术简介85-90
• 5.4.2 服务器端远程监控功能90-95
• 5.4.3 客户机端远程监控功能95-100
• 5.5 本章小结100-102
• 第六章 总结与展望102-105
• 6.1 工作总结102-103
• 6.2 课题特点103-104
• 6.3 展望104-105
• 参考文献105-108
• 致谢108-109
• 攻读学位期间发表的学术论文109

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