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智能建筑以4C技术(现代控制技术Control、现代计算机技术Computer、现代通信技术Communication和现代图形显示技术CRT)在现代建筑中的应用为主要标志。它以建筑物为载体,以结构化布线(PDS)为信息传输平台,包括楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)以及办公自动化系统(OAS)三大子系统。其中,楼宇自动化系统(BAS)是智能建筑的基础和核心,是建筑本身应具备的自动化控制功能。 楼宇自动化系统的控制网络包括管理层、监控层和现场设备层三个层次,根据楼宇自控系统的网络层次不同,其数据传输特点不同,对网络的实时性、确定性、安全性、抗干扰性的要求也就各不相同。现在以太网技术已经在楼宇自控系统的管理层、监控层得到广泛应用,随着其自身技术的发展,以太网技术正积极的向下延伸,应用于智能建筑的控制现场,直接应用于变送器、执行机构、DDC等现场设备间的通信,实现了从管理层、监控层到现场设备层的基于以太网的统一,即所谓的“e网到底”。 本论文的研究课题是“以以太网为底层控制网络的新型楼宇控制系统”项目的重要组成部分。该项目为南京工业大学自动化学院建筑智能化研究所正在研发的项目,其目的是为了开发一个先进、实用、开放、拥有自主知识产权的楼宇控制系统。它适用于各种智能大厦,以及以局域网为基础的高层建筑群和智能小区。项目中研发的DDC是一种通用型的直接数字控制器,以Ethernet的IEEE 802.3协议和TCP/IP协议为组网条件,包含DO、DI、AO、AI的输入输出,直接面向楼宇控制系统中的各种控制对象和生产企业中符合组网条件的工控对象。 本论文首先对楼宇自控系统中目前得到广泛应用的现场总线技术进行了详细的讨论,指出了现场总线所具有的优势和存在的问题。随后将以太网技术与现场总线技术进行了比较,特别是对以太网技术应用于现场总线领域的实时性、确定性以及总线供电、互操作性等问题进行了研究,并提出了技术改进方案和途径,从而树立了以太网是现场总线发展方向的认识,为基于以太网的DDC的开发与设计奠定理论依据。在对DDC的实际开发过程中,以美国Z-World公司的嵌入式模块RCM3000为硬件平台进行DDC的硬件电路设计;以美国Z-World公司专门为嵌入式系统的软件编程而开发的集成式软件开发系统Dynamic C为软件工具,进行DDC的底层驱动程序开发。并通过实验,成功的对DDC的硬件电路进行了测试,实现了DDC的各项输入输出功能,完成了对DDC底层驱动程序的开发要求,为“以