[實用新型]基于現場總線技術的智能控制網絡

有效

• 申請號: 201120307000.8
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN202331122U
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 張亞光;田川
• 申請（專利權）人: 張亞光
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 高萍

技術領域

本實用新型涉及智能控制網絡，尤其涉及基于現場總線技術的智能控制網絡。?

背景技術

CAN是ISO標準化的串行通信協議，CAN現場總線技術以其通信速率高、抗干擾能力強、通信距離長(可達千米以上)、通信穩定、成本較低等諸多技術優勢廣泛應用于汽車電子控制系統、工業船舶自動化、醫療和工業設備等方面。隨著技術的完善，愈發廣泛的應用在工業控制現場。?

CAN總線是一種多主從總線系統，網絡上任意節點可在任一時刻主動向網上其他節點發送信息，不分主從，便于構建分布式控制系統。通信介質可以是雙絞線、同軸電纜或光纖，通信速率可達1Mbps。?

目前已經出現了多種智能控制系統，如智能家居電源控制、CAN總線控制的電源開關、住宅智能化控制裝置等，廣泛應用了CAN總線。?

CN201020219542.5公開了一種智能家居電源控制器，其涉及一種通過本地控制模塊和遠程控制控技術，使用通用控制器實現遠程家電、設備無線控制。紅外遙控裝置接口控制家庭電源以及家用電器的工作狀態的控制器，嵌入式微處理器接本地控制模塊、遠程控制接口、電源管理單元和執行器裝置。本地控制模塊為紅外收發器組成。遠程控制接口有Zigbee無線接口和CAN總線接口。執行裝置的數字功率開關的受控制的輸出引腳與交流電源的火線相連，輸出端接家庭電源、電器的電源插座。該實用新型通過本地控制模塊和遠程控制接口控制家庭電源以及家用電器的工作狀態，滿足用戶在任意時間、任意地點、任意狀態下控制家中電源與電器工作狀態的需求。?

然而需要注意到，該申請公開的系統只能控制有限個數字功率開關，僅能實現控制器控制強電開關，進而實現設備的啟停功能；只能由主控制器集中讀取狀態和發送控制指令；粗略提供CAN接口與Zigbee無線通信接口，不涉及控制器之間通信網絡協議的設計和實現；不涉及上位機通信控制原則；紅外控制接口功能單一，不能適應各個種類，多種型號設備，并且該申請公開的技術開關使用數字功率開關，發熱量大，成本高，而且關斷不可靠，有漏電流。同時需要注意到該?技術所能實現的控制網絡構建固定，無法實現實時掛載。?

CN200720139203.4公開了一種CAN總線控制的電源開關，包括有固態繼電器、CAN節點、CAN節點電源模塊及輔助電路組成。基于Can總線技術，上位機可以通過雙絞線控制電源開關，實現電源的開通和關斷控制，并且本身電源的開關狀態可以通過CAN總線反饋給上位機。該電源開關所有組件均固化在一個結構緊湊的一體化模塊內，構成獨立完整的帶CAN總線控制接口的電源開關。?

然而，該申請所公開的技術使用固態繼電器，會產生漏電流，壓降大，溫升高，產品可靠性低；所使用的MCU、CAN控制器、收發器等均為獨立部件，會增加成本，降低可靠性，增大產品體積和功耗。?

所使用的獨立完整的電源開關意味著擴展性差，功能單一，應用范圍小。?

完全封裝對于長時間使用的電源開關來說散熱等問題較大，故障率升高。?

總體來說該技術集中于單個節點的開關控制應用，功能簡單，適用面窄。?

CN01246833.9公開了一種住宅智能化控制裝置，是一種用于住宅安保和智能監控的智能裝置。該裝置主要解決住宅的監控報警，“三表”遠端抄報，遙控住宅電氣的綜合智能化控制問題。整個裝置包括住宅控制主機，門禁控制器，手持式遙控器，家用電器開關控制器，家用電器遙控控制器，無線門磁傳感器，無線探頭適配器等七個部分。主機對外分別連接電話線和小區管理數據總線，對內分別連接室內各種控制器和傳感器，進行監視報警，儀表抄報，電器遙控。主機設有電話線、CAN總線、內部RS232、探頭和無線電多個接口。既有有線連接通道，又有無線連接通道，既有電話線接口用于大區制聯網，又有現場總線接口用于小區聯網。?

然而該申請公開的技術方案存在下述缺陷：?

1、接口數量多，不利信號統一傳遞，軟硬件成本都有大幅提升；?

2、整個屬于主從結構，信號的讀取，處理，以及命令的發送都是由中心控制器完成，出錯概率大，系統癱瘓可能性高，并且對于實時性請求無法及時處理。?

3、電源模塊處理簡單，不利于穩定供電，故障率高。?

4、系統龐大復雜，不利于維護和擴展。?

5、未涉及上層協議的設計和使用。?