智能化网络的未来毕业论文

你去找个 安防 监控 系统 活着联网报警系统……的 随便搜搜 有很多

基于嵌入式技术楼宇智能化控制系统*摘要:为了解决智能楼宇控制点种类和数量多的问题,设计了基于嵌入式技术的智能楼宇控制系统,系统采用MODBUS通讯协议,485/232总线结构,最大通讯距离达1200m,通过区域控制器与控制模块数目自由组合组成控制网络的方法成功解决这个问题,效果良好。关键词:智能楼宇 MODBUS协议 485/232总线 区域控制器0 引 言智能楼宇最早出现在美国,我国的智能楼宇起源于20世纪90年代,楼宇智能化是现代工业高科技的结晶,是未来“信息高速公路”的主节点,是进入“数字时代”新兴的产物。所谓楼宇自动化系统是对中央空调系统、通风系统、给排水系统、照明系统、变配电系统、电梯系统进行监控。随着高新信息技术和计算机网络技术的高速发展,对建筑物的结构、系统、服务及管理的最优化组合的要求越来越高[4]。系统控制的方式由过去的中央集中监控,转而由高处理能力的现场控制器所取代的集散控制系统,本文设计的楼宇自动化智能控制系统是专门为楼宇智能化所设计,同霍尼韦尔、西门子等楼宇控制产品相比结构灵活,控制简便,并且易于针对个体需求进行软件的二次开发。1 网络结构控制系统结构如图1所示,分为三个控制层。上层为PC远程集中监控,下层为控制模块,中间层为现场区域控制器。层与层之间通过RS232/485总线联网。远程集中监控平台主要功能为提供即时的数据显示、历史数据的保存维护和查询显示、故障报警和故障历史查询、参数修改和查询。PC远程监控平台为主要人机界面,所以上位机软件设计体现了如下三个优点:一是将控制网络WEB化,可以将不同来源、不同格式的信息转变为统一的格式,供具有统一界面的客户机浏览器浏览,以更好地适应信息化社会的使用需要;二是建立了基于SQL SERV-ER数据库的管理信息系统,提高了信息管理的功能;三是采用开放式设计的网络结构,可以更方便地与其他系统(如安保系统、消防系统)进行集成。软件基于delphi平台开发,加载大量图形操作,简单方便。控制模块包括四种,即数字量输入模块(Digital In-put)、数字量输出模块(DigitalOutput)、模拟量输入模块(Analog Input)、模拟量输出模块(AnalogOutput)。控制模块是控制系统的主要执行机构,即采集数字量信号和模拟量信号,也输出数字量信号和模拟量信号。因此每种模块各自拥有单独的控制芯片,既接受现场区域控制器的控制命令,又需要根据控制命令完成模块的输入输出功能。中间层现场区域控制器既与PC远程监控平台进行通讯,接受控制命令并上传实时数据,又通过控制模块采集数据、执行控制命令。显然,现场区域控制器是整个控制系统的核心枢纽,其重要性不言而喻,因此整个区域控制器的软硬件设计无疑成为整个系统的重点和难点。2 区域控制器硬件电路区域控制器硬件电路主要由CPU、上下位机通讯接口、EEPROM和时钟、键盘和触摸屏、液晶以及数字量/模拟量输入输出单元组成。硬件结构如图2所示。区域控制器CPU选用STC89C516RD2,这是一款新一代抗干扰/高速/低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机[1-3]。区域控制器自身带有一定数目的数字量/模拟量输入输出单元,可以在智能楼宇控制系统中作为控制模块的补充,同时也可以使区域控制器单独作为产品配套控制器使用,灵活多变。时钟和EEPROM通过I2C总线与区域控制器CPU连接。I2C总线用两条线(SDA和SCL)在芯片和模块间传递信息。SDA为串行数据线, SCL为串行时钟线,这两条线必须用一个上拉电阻与正电源相连,其数据只有在总线不忙时才可传送。CPU是主设备,时钟和EEPROM是从设备[9]。上位机通讯接口由控制器CPU通过SPI总线访问异步通讯芯片MAX3100来实现。SPI总线采用三线同步接口。主要特点是可以同时发出和接收串行数据;可以当作主机或从机工作;提供频率可编程时钟;发送结束中断标志;写冲突保护;总线竞争保护等;下位机通讯接口以串行口中断的方式实现半双工通讯。为了满足多种输入方式,控制器同时带有键盘和触摸屏,即可以以按键方式键入控制命令,也可以直接点击触摸屏实现。键盘采用独立式键盘;触摸屏选用电阻式触摸屏,电阻式触摸屏屏幕主要由两个导电层组成,当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,然后由触摸屏控制器侦测到这一接触点并计算出(X,Y)的位置。软件流程智能楼宇控制系统所控制的点位种类多样,如温度、湿度、流量、开关等。硬件电路依据数字量、模拟量以及输入、输出提供了通用的接口,因此具体识别控制每个点位则完全由软件完成。现场区域控制器作为整个系统的控制核心,既要检测自身输入输出单元,完成显示,报警等功能,又要根据上位机(PC)、控制模块提供信息发出控制决策。因此软件流程包括初始化、故障检测与处理、控制算法实现、上下位机通讯等(图3),初始化包括数值初始化、中断初始化,通讯初始化,显示初始化;故障检测包括通讯故障,反馈故障,逻辑故障等;控制部分主要是程序算法的实现,对输入输出的智能控制,包括键盘/触摸屏输入及液晶输出,上位机通讯即远程PC与区域控制器通讯,而下位机通讯则是区域控制器与控制模块之间通讯[5-6]。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。楼宇自动化控制系统故障种类多样,故障处理方法又各有不同,因此故障的检测和处理就成为程序设计的一个难点,针对这种情况,程序采用了查表法(表1),成功的解决了这一难题。表中分5列,第一列为故障号;第二列为故障处理方法,如1(停机),2(关机), 3(重启)···;第三列判断是否联动,如0(否), 1(是),主要判断一些相互有关联的部分出现故障是否需要同步处理;第四列所谓的报警延时主要指某一现象视为故障的重复出现时间,目的是为了消除抖动引起的误报;第五列延迟寄存器则存放报警延时,如1(秒级延时寄存器), 2(秒级延时), 3(分级延时)。每条故障都要对应于表中的一条,实际应用中只需填写表格,快捷方便。上下位机通讯程序都采用MODBUS通讯协议[7-8],Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一通用工业标准。通信时,此协议决定了每个控制器须要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。控制器通信使用主—从技术,即仅一设备(主设备)能初始化传输(查询)。其它设备(从设备)根据主设备查询提供的数据作出相应反应。此系统中当主设备为上位PC机时,现场区域控制器为从设备,当现场区域控制器为主设备时,控制模块为从设备。Modbus协议建立了主设备查询的格式:设备(或广播)地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。从设备回应消息也由Mod-bus协议构成,包括确认要行动的域、任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误,或从设备不能执行其命令,从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去。例如:当主设备(现场区域控制器)发送如表2请求时,此控制器连接的所有控制模块都接受这请求,但是只有地址为1的控制模块对此请求应答,其他地址的控制模块自动丢弃这帧数据,经CRC检验数据正确后,根据功能码来处理此帧数据,此例中功能码为06,即向此寄存器地址写寄存器数据,完成后从设备需回应与主机请求相同的信息。置区域控制器和各种控制模块数量,结构灵活多变,可以适应多种输入输出信号,根据用户的实际需求开发控制软件,真正达到量身定做成为一大特色。本智能控制系统已经在多个楼宇智能化控制中使用,控制准确,运行稳定;另外,区域控制器也可单独使用,作为产品配套控制器,成功应用于除湿机、冷干机、Vocs气体清除装置等。参考文献1于洪洲·51系列单片机软件抗干扰设计[J]·集成电路通讯·2007,25卷,2期:16-182汪文,陈林·单片机原理及应用[M]·华中科技大学出版社3Yu ShouqianWang Jianhua Kou Jinqiao. Embedded Integrated Servo-controllers for IntelligentModularActuators[J]·HIGH B. Surrogate·Developmentofan IntelligentEnergyManagementNetworkforBuilding Automation, PROGRAMMABLE CONTROLLER FAC-TORY AUTOMATION(PLC FA)·2005,3:28-305黄鑫,宋洋·软件抗干扰技术及其在单片机上的应用·现代电子技术,2007年9期:90-926朱国飞·单片机在工业控制上的应用[J]·中国科技信息, 2005年18A期:77-797田拥军,赵光强,曾健平·基于RS485总线技术的PC机与单片机多机通讯设计[J]·湖南工程学院学报:自然科学版, 2007年17卷2期:19-238肖凯,张贤斌·Modbus协议在串口通讯中的研究及应用[J]·长江工程职业技术学院学报,2007年1期:30-329赵学军·RS485总线测控模块的MODBUS扩展协议设计[J]·自动化与仪表,2007年2期:37-40

世界在进入计算机网络的时代后有了突飞猛进的发展，这些年之间计算机网络使用数量的具体统计表明了人们慢慢都认知了计算机网络，从而计算机网络影响到人与人，人与社会的关系。下面是我给大家推荐的关于未来计算机网络的展望论文，希望大家喜欢!

《计算机网络的未来发展方向》

【摘 要】在以后的日子里一定是网络遍布世界的每一个角落，而且所有的东西都是和网络有着密不可分的关系，另外大家都可以在我们大家所能想到的地方设定网络，从而可以在世界的每一个角落去对所有的东西进行搜索和远程控制，其实这就是大家想要达到的一个台阶和对计算机网络未来的一个宏伟的蓝图。

【关键词】计算机网络 优势 影响

世界在进入计算机网络的时代后有了突飞猛进的发展，这些年之间计算机网络使用数量的具体统计表明了人们慢慢都认知了计算机网络，从而计算机网络影响到人与人，人与社会的关系。计算机网络的未来肯定是人类所意想不到的，计算机网络的未来将是没有时间和宽带的限制。到那个时候计算机网络将是一个非常合理非常强大的东西。

一、计算机网络的优势

计算机网络的发展是非常快的，全新技术和全新应用在世界的每一个角落的出现，使得计算机网络技术走向了一个速度超快，体型超小，处理超快，智能超好的一个方向发展。计算机网络马上就要拥有非常多的感知和思考判断集一身的高超的技术水平。包含一些自然输入手段，还有一些让人意想不到的科技水平。

(一)移动性更强。自从进入计算机网络时代的这几年，人们的日常生活中出现了一种叫做无线电话的东西，而且拥有着一个极好的发展速度，从而无线电话技术的发展也影响到了计算机网络的发展，完全可以在人们移动的过程中方便便捷的使用计算机网络，同时也推动了人们对移动网络的需求。处于一个移动网络的需求条件下，中国各大手机网络运营商也犹如雨后春笋，最著名的就是中国移动wlan了。中国移动wlan完全可以把人类带入一个计算机网络的新阶段。这也是计算机网络的一个里程碑。

(二)计算机网络的智能化。新时代的计算机网络就是一个非常智能的一个工具，因为计算机网络足以可以把信息采集存储处理、通信和人工智能集为一体来为世界和人类所服务。而且计算机网络不但可以对一些平常的信息进行处理，同时还可以面向一些知识进行处理，所以完全可以断言，计算机网络拥有着一项形式化推理，联想，学习和解释的超能力。因此，计算机网络在某一阶段也是可以促使世界和人类去大胆开拓新世界从而学习到全新的知识。

(三)计算机网络的发展和提升。现如今大家一旦说到计算机，那么一定会和inter网络联系到一块儿，如果把未来的inter网络太过孤立的看待的话计算机的发展就会停滞不前，所以一定要把计算机和inter网络紧紧地联系在一起，才可以相辅相成，还有就是必须要把计算机和inter网络的概念融入到一起，只有这样计算机网络才可以有一个质的飞跃。从古至今，没有一种科学技术能够犹如inter网络一样，在很大程度上使得人们的生活，学习和习惯方式有着巨大的变化。世界的每一个角落无论是直接还是间接的使得计算机网络与inter网络紧紧相连，使之在某种程度上真正的成为属于世界的计算机互联网。在这个计算机互联网络突飞猛进的时代，人与人之间，人与社会之间可以非常便捷的去进行联系和通信，同时也可以通过inter网获取自己想要的一切信息，也就是这一点使得人们尝到了网络的甜头。另外计算机互联网把世界变小了，使得国家与国家之间的距离变的如此紧密相连。

二、计算机对世界的影响

(一)计算机网络和社会发展的关系。在这个科技水平极高的环境下，如果我们想知道计算机网络对现实生活中的经济、政治、文化三大模块的影响到底有多大，那么就要先提前做好一切与计算机网络的影响力有关的课前预备，只有这样才可以正确无误的分析出来计算机网络与上面那三大模块的关系。对于新世纪的今天来说，如果让计算机网络遍布到世界的每一个角落，肯定会使得社会的生产和生活水平的提高有着一定性的保障，同时在社会生产和生活水平提高的情形下，计算机的发展也会有着相应的提高，因为它们之间的关系是相辅相成的，缺一不可的。

(二)计算机网络肯定会以一个电子化管理的时代展现出来。如果在现实中的国家政府部门想要拥有一个非常合理而且便捷实用的管理模式的话，那么，一定要在计算机网络的基础下去完善管理系统。因为一个完整的计算机网络系统会给政府的管理模式加入人们想要的功能，这样就可以很好的去管理政府部门中的所有人员。从那以后，无论是高级政府部门还是地方级的政府部门都会在计算机网络的联系下很好的运作起来，完全可以通过计算机互联网建立一些专门的政府管理系统，如果上级有什么会议精神或者指示的话，就不用像以前通过传统的会议来传达，完全可以通过计算机互联网来发布一些重要指示，也可以通过计算机互联网开一些重要会议。同时，相关部门也可以实时了解民情，真正做到官民一家人的效果。

三、结束语

言而总之，在新世纪的今天，计算机网络起着强大性的作用，没有计算机网络的发展，也就没有今天的世界和平与国家昌盛，计算机网络能够取得今天的成就，是离不开那些默默为计算机网络服务的人们的，同时也是世界上人类进入人类文明的高峰的确切的标志，因为计算机网络可以推动者我们的生活很快的走向真正的现代化，另一方面也在一定程度上大大的推动着知识经济的迅速的来到。还有就是，人们完全可以通过计算机网络的能力，去打破传统意义上的时间与空间的阻隔，其实是在某种程度上使得人与人的距离逐渐拉近，也在某种程度上使得我们的生存的地方在慢慢扩大。所以说，计算机网络为人类创造了一些意想不到的方便和成功。不过，我们这个时代的人必须要有一种不断创新的态度来对待计算机网络，因为计算机网络的发展是需要一个不断上升的空间，同时也是需要我们人类要不断的更新计算机网络，所以，作为人类的我们，不但要把握住网络时代为我们创造的机会，而且必须要保持着一种与时俱进的心态去面对计算机网络。只有这样，才可以使得计算机网络展现出真正的价值。

参考文献：

[1]杨新强.数据通信与计算机网络[M].北京：电子工业出版社：2007

[2]计算机网络的发展趋势--《科技风》2008年14期

[3]王森.计算机原理[M].北京：电子工业出版社，2002.

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