[实用新型]基于现场总线技术的智能控制网络

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能控制网络，尤其涉及基于现场总线技术的智能控制网络。 

背景技术

CAN是ISO标准化的串行通信协议，CAN现场总线技术以其通信速率高、抗干扰能力强、通信距离长(可达千米以上)、通信稳定、成本较低等诸多技术优势广泛应用于汽车电子控制系统、工业船舶自动化、医疗和工业设备等方面。随着技术的完善，愈发广泛的应用在工业控制现场。 

CAN总线是一种多主从总线系统，网络上任意节点可在任一时刻主动向网上其他节点发送信息，不分主从，便于构建分布式控制系统。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤，通信速率可达1Mbps。 

目前已经出现了多种智能控制系统，如智能家居电源控制、CAN总线控制的电源开关、住宅智能化控制装置等，广泛应用了CAN总线。 

CN201020219542.5公开了一种智能家居电源控制器，其涉及一种通过本地控制模块和远程控制控技术，使用通用控制器实现远程家电、设备无线控制。红外遥控装置接口控制家庭电源以及家用电器的工作状态的控制器，嵌入式微处理器接本地控制模块、远程控制接口、电源管理单元和执行器装置。本地控制模块为红外收发器组成。远程控制接口有Zigbee无线接口和CAN总线接口。执行装置的数字功率开关的受控制的输出引脚与交流电源的火线相连，输出端接家庭电源、电器的电源插座。该实用新型通过本地控制模块和远程控制接口控制家庭电源以及家用电器的工作状态，满足用户在任意时间、任意地点、任意状态下控制家中电源与电器工作状态的需求。 

然而需要注意到，该申请公开的系统只能控制有限个数字功率开关，仅能实现控制器控制强电开关，进而实现设备的启停功能；只能由主控制器集中读取状态和发送控制指令；粗略提供CAN接口与Zigbee无线通信接口，不涉及控制器之间通信网络协议的设计和实现；不涉及上位机通信控制原则；红外控制接口功能单一，不能适应各个种类，多种型号设备，并且该申请公开的技术开关使用数字功率开关，发热量大，成本高，而且关断不可靠，有漏电流。同时需要注意到该 技术所能实现的控制网络构建固定，无法实现实时挂载。 

CN200720139203.4公开了一种CAN总线控制的电源开关，包括有固态继电器、CAN节点、CAN节点电源模块及辅助电路组成。基于Can总线技术，上位机可以通过双绞线控制电源开关，实现电源的开通和关断控制，并且本身电源的开关状态可以通过CAN总线反馈给上位机。该电源开关所有组件均固化在一个结构紧凑的一体化模块内，构成独立完整的带CAN总线控制接口的电源开关。 

然而，该申请所公开的技术使用固态继电器，会产生漏电流，压降大，温升高，产品可靠性低；所使用的MCU、CAN控制器、收发器等均为独立部件，会增加成本，降低可靠性，增大产品体积和功耗。 

所使用的独立完整的电源开关意味着扩展性差，功能单一，应用范围小。 

完全封装对于长时间使用的电源开关来说散热等问题较大，故障率升高。 

总体来说该技术集中于单个节点的开关控制应用，功能简单，适用面窄。 

CN01246833.9公开了一种住宅智能化控制装置，是一种用于住宅安保和智能监控的智能装置。该装置主要解决住宅的监控报警，“三表”远端抄报，遥控住宅电气的综合智能化控制问题。整个装置包括住宅控制主机，门禁控制器，手持式遥控器，家用电器开关控制器，家用电器遥控控制器，无线门磁传感器，无线探头适配器等七个部分。主机对外分别连接电话线和小区管理数据总线，对内分别连接室内各种控制器和传感器，进行监视报警，仪表抄报，电器遥控。主机设有电话线、CAN总线、内部RS232、探头和无线电多个接口。既有有线连接通道，又有无线连接通道，既有电话线接口用于大区制联网，又有现场总线接口用于小区联网。 

然而该申请公开的技术方案存在下述缺陷： 

1、接口数量多，不利信号统一传递，软硬件成本都有大幅提升； 

2、整个属于主从结构，信号的读取，处理，以及命令的发送都是由中心控制器完成，出错概率大，系统瘫痪可能性高，并且对于实时性请求无法及时处理。 

3、电源模块处理简单，不利于稳定供电，故障率高。 

4、系统庞大复杂，不利于维护和扩展。 

5、未涉及上层协议的设计和使用。