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随着信息技术的发展和中央空调的普及应用,如何对中央空调系统实现有效的控制,一直是许多科研人员研究的重要课题。中央空调现场控制单元研究的目的,就是应用日臻完善的计算机网络和现场总线理论与技术,特别是飞速发展的Internet技术,开发出一套实用的中央空调控制系统,以实现方便、灵活、有效的对设备进行控制与状态监测,以达到温湿度恒定,创造舒适宜人的环境,其技术意义和社会意义都是相当深远的。 中央空调系统控制本着分散控制、集中管理的原则。本现场控制单元的设计正是本着这一原则来设计的。现场控制单元通过输入输出模块直接与被控对象相连,完成数据采集和控制等任务,是由上(监控级计算机)及下(现场设备)的桥梁和纽带。 本文设计了基于ARM内核的中央空调控制系统的现场控制单元。 该系统采用ARM7内核的高速、高性能、低价格的LPC2119单片机。系统采用嵌入式Internet技术、计算机网络技术和现场总线技术,将基于TCP/IP协议的计算机网络结构、CAN总线网络结构与基于NHB总线的总线结构有机的结合起来,运用PID控制理论、实施温湿度等调节实现在局域网上对中央空调的实时监控。系统还可以应用于智能小区、工业自动化和环境工程与自然等领域,具有广阔的应用前景。可以说,只要软件上稍作改动,本现场控制单元就可以作为通用的控制器。本系统结构简单合理,实时性强,而且使用方便、应用灵活,实现了以价格便宜而完成任务的目的。 本文主要从以下几个方面来对系统进行研究和设计: ·从技术发展的角度,对中央空调系统控制的技术现状和设计方案进行了分析和比较: ·针对在中央空调领域的具体应用,提出了分散控制,集中管理的功能模式,设计了基于ARM内核的现场控制单元; ·研究嵌入式实时操作系统uC/OS-II在ARM7内核上的实现; ·研究嵌入式TCP/IP协议栈的UDP通信和CAN,总线通信的具体实现; ·研究现场控制单元的输入输出模块的实现; ·研究西东公司NHB总线协议的实现原理;