CAN总线在中央空调控制系统中的应用

CAN总线在智能建筑温湿度自控系统中的应用

来源：开关柜无线测温

智能大厦是在传统建筑的基础上增加了楼宇、办公、通信等３个自动化系统的高科技大厦。楼宇自动化系统（ＢＡＳ）是智能大厦的重要组成部分，它采用传感技术、计算机技术和现代通信技术，实现对大厦内的空调、电力、电梯、供排水、防火、防盗和视频监控等设备实行综合自动管理，具有各种安全保护、运行监控等管理功能。给用户提供舒适、安全的内部环境。因此，智能大厦的各个场所、各个房间，温湿度必须常年控制在某一特定的范围内，实现温湿度控制智能化。

本文介绍的温湿度自动控制系统，基于ＣＡＮ总线，采用Ｉｎｔｅｌ ８０Ｃ１９６ＫＣ １６位单片机作为智能节点控制器，系统通信可靠、快捷，硬件电路设计和软件编程简单，能较好地满足智能大厦对环境的智能化要求，达到节能的目的。

２ 系统的总体方案设计及工作原理

系统由上位管理机、ＣＡＮ接口适配卡和多个智能节点组成，节点数量可根据建筑物的规模增减。采用ＣＡＮ总线作为通信网络将各节点连接成一个分布式智能控制系统。网络拓扑结构采用总线方式，上位管理机采用ＰⅢ５００ＰＣ机，以８０Ｃ１９６单片机为节点控制器，传输介质采用双绞线，通信位速率设为２０ｋｂ／ｓ，ＣＡＮ总线任意两节点之间的距离可以达到３．３ｋｍ，完全可以满足智能大厦内部的通信要求。上位机通过ＣＡＮ接口适配卡与ＣＡＮ总线相连，进行信息交换，负责对整个系统进行监视管理。节点控制器通过ＣＡＮ总线接收上位机的各种操作控制命令和设定参数；实时采集各模拟量输入通道的温湿度值，采集新风处理设备，包括送、回风机、过滤器、冷却器、加热器和加湿器等设备的开关状态信号。当检测到温湿度与设定值有偏差时，执行温度和湿度算法，输出相应的控制量给执行器（电动调节阀），调节盘管内的水流量，保持送风的温、湿度在要求上控制范围内；如果发现温度或湿度超过了设定的上下限，则会立即发出声、光报警，同时输出相应的极限值到执行器，使温湿度尽快回到设定范围。

第２６卷第５期　２００７年ｌＯ月　建筑热能通风空调　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｖ０１．２６　Ｎｏ．５　０ｃｔ，２００７．９６～９９　

文章编号：１　００３—０３４４（２００７）０５．０９６—４　

基于ＣＡＮ总线中央空调变频节能监控系统设计　

翁伟　

（中南大学机电工程学院）　

摘要：本文对中央空调现有变频调速节能系统进行分析，提出将ＣＡＮ总线技术应用于变频节能监控系统，使之　

真正实现实时分散控制、集中管理，使中央空调系统运行在最佳工况以达到节能效果，并详细介绍了该系统的构　

成及智能节点的软硬件设计。　

关键词：ＣＡＮ总线空调控制系统智能节点节能　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｖａｒｉａｂｌｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＡＮ　Ｂｕｓ　ｆｏｒ　

Ｃｅｎｔｒａｌ　Ａｉｒ－Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　

Ｗｅｎｇ　Ｗｅｉ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｏｕｔｈ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｃｅｎｔｒａｌ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ａｐｐｌｉｅｓ　

ＣＡＮ　ｂｕｓ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｖａｒｉａｂｌｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｃｅｎｔｒａｌ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｒｕｅ　

ｒｅａｌ－・ｔｉｍｅ　ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｍａｋｅｓ　ｔｈｅ　ａｉｒ・－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｃｈｉｅｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　

ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔ　ｉｎ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，Ｆｉｎａｌｌｙ．ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｃｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｍａｒｔ　ｎｏｄｅｓ　ａｒｅ　

第２５卷第１Ｏ期　２００６年１Ｏ月　国外电子测量技术　Ｆｏｒｅｉｇｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＶｏＬ　２５，Ｎｏ．１０　Ｏｃｔ．，２００６　

基于ＣＡＮ总线的中央空调系统设计　

冯华王艳殷天明　（北京交通大学电气工程学院　北京１０００４４）　

摘要：本文介绍基于ＣＡＮ总线的集散式中央空调温控系统设计与实现。阐述中央空调控制系统　

的整体构成，论述温控系统中上位机与下位机节点间的ＣＡＮ通信问题，并论述温度控制系统的硬　

件与软件设计方法与实现。　关键词：中央空调ＣＡＮ总线８９Ｃ５１单片机温度控制　

Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｃｅｎｔｒａｌ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＡＮ　ｂｕｓ　

Ｆｅｎｇ　Ｈｕａ　Ｗａｎｇ　Ｙａｎ　Ｙｉｎ　Ｔｉａｎｍｉｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＢｅｉｊｉｎｇｌＯ００４４）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ—Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ　Ｃｅｎｔｒａｌ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｔｅｍｐｅｒ—　ａｔｕｒｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＣＡＮ　Ｂｕｓ．Ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　

ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｉｒｓｔｌｙ；ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｗａｙ　ｏｆ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＰＣ　ａｎｄ　ＭＣＵ；ａｎｄ　

ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｐｒｏｐｏｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓ—　

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以CAN总线为基础的中央空调系统设计探讨

作者：康丽君

来源：《中国科技纵横》2018年第19期

摘 要：针对中央空调监控系统的发展问题和特点，形成了一种基于CAN总线的中央空调监控系统。本文具体分析了CAN总线和PCI总线的技术特点和通信体制。研究了独立CAN控制SJA1000和CAN总线驱动的工作原理，实现了通信卡的硬件设计和驱动程序设计。

关键词：中央空调监控系统；CAN总线；PCI总线

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）19-0078-02

1 绪论

1.1 空调系统研究背景及意义

由于经济的发展，对智能建筑的需求也在不断上升。智能建筑监控系统的应用越来越多。需要监控的对象越多，系统必须形成统一的标准，高可靠性，灵活的构造，良好的可扩展性，易维护性以及构建系统的高性价比。所以，作为智能建筑的主要组成部分，楼宇自动化系统的发展发挥了重要作用，空调监控系统也是研究的主要对象。

中央空调控制系统作为智能建筑的组成部分。传统的控制方法是通过DDC（直接数字控制器）将温度和湿度检测点和控制点连接到一个或多个DDC，进行了多点实时监控。因为大量现代智能建筑楼层，多个空调处于不同楼层，温度和湿度检测点分布在不同房间。比较低。

在不同通信方式中，工业控制现场总线技术是改善工业控制领域数据通信问题的最佳解决方案。现场总线技术是20世纪80年代后期获得的先进工业控制技术。它结合了数字通信，智能仪器，微电脑技术和网络技术。它从根本上解决了传统的“点对点”模拟或数字到模拟信号控制的问题。为实现的“分散控制和集中管理”提供技术帮助。现场总线是一种以智能仪器和执行器为基础的全数字实时通信传输系统，可以使用在现场数字设备与工业或其他生产领域的控制系统之间的通信。它也被叫做底层控制网络，数字和多点通信。它在自动化系统中的应用前景比较多，包括制造，加工工业，运输和建筑。