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基于μC/OS-Ⅱ的ms/tp协议模块实现

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武汉理工大学学报 2007年第11期29卷 51-53,88页

作者：刘泉任平武汉理工大学信息工程学院武汉430070

针对BACnet标准的ms/tp协议,提出一种基于μC/OS-Ⅱ的ms/tp协议模块实现方案,解决了ms/tp设备之间的底层通信问题,方便用户在此基础上进行二次开发。VTS测试结果表明,该模块符合BACnet标准设备中的B-SA、B-SS规范,满足ms/tp协议对实时... 详细信息

针对BACnet标准的ms/tp协议,提出一种基于μC/OS-Ⅱ的ms/tp协议模块实现方案,解决了ms/tp设备之间的底层通信问题,方便用户在此基础上进行二次开发。VTS测试结果表明,该模块符合BACnet标准设备中的B-SA、B-SS规范,满足ms/tp协议对实时性的要求。

关键词： ms/tp μC/OS-Ⅱ VTS测试 BACnet

基于ms/tp和以太网的BACnet服务性能仿真与评估

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基于MS/TP和以太网的BACnet服务性能仿真与评估

作者：乔融重庆大学

学位级别：硕士

BACnet是由美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)研究和制定的一个关于楼宇自动控制系统的开放性通信协议,现在是楼控领域唯一的ISO标准。该协议规范了楼宇控制设备实现互操作的方法。它定义了18种标准对象及属性,提供了6大服务,使... 详细信息

BACnet是由美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)研究和制定的一个关于楼宇自动控制系统的开放性通信协议,现在是楼控领域唯一的ISO标准。该协议规范了楼宇控制设备实现互操作的方法。它定义了18种标准对象及属性,提供了6大服务,使不同厂商的产品在内部结构和算法不同的情况下,只要遵循BACnet协议,就可以实现互操作。BACnet标准提供了4种可选局域网技术(ISO8802-3、ARCnet、ms/tp和LonTalk)和一个Ptp远程连接技术。NS2是一种面向对象的离散事件驱动网络模拟器,其源代码完全公开,可供使用者在Unix、Linux、Windows等系统平台上使用和进行二次开发,并可以提供有线网络、无线网络等链路层及其高层精确到数据包的诸多网络行为的模拟与仿真。在学术界和教育界,有大量的人在使用NS2。采用BACnet为数据通信协议的智能建筑控制系统,尽管有节点资源共享、可互操作性强和连接简便等特点,但同时也可能带来网络系统共有的一些缺点,如网络瓶颈和信息传送延迟等。如何能有效地掌握BACnet控制网在信息传送延迟和流量方面的性能表现,以便在实际应用中避免出现,因网络瓶颈和信息传送延迟而造成的对控制系统整体性能的负面影响,这是本文关注的重点。文章介绍了目前几种典型的网络性能分析方法,计算机仿真法为计算机网络性能分析的主流方法,尝试了使用NS2对基于以太网和ms/tp的BACnet控制网进行仿真测试。在仿真过程中,考虑ms/tp的复杂性,对ms/tp协议所定义的一些重要参数进行了专门测试;另外,由于以太网主要运用于主干网,在应用服务测试中,加入了能够传送大块数据的Atomic Write File服务。本文第2章介绍了BACnet协议标准,详细阐述了BACnet协议的4层体系结构、BACnet应用服务以及BACnet标准所采用的5种局域网协议;第3章介绍了网络性能分析评价方法和计算机仿真原理,归纳出影响计算机网络性能的主要因素以及网络性能评价的指标,同时对仿真软件NS2作了详细介绍;第4章介绍了如何对基于ms/tp的BACnet控制网性能进行仿真测试,对ms/tp协议进行了全面且详细地描述,阐述了如何在NS2中加入ms/tp协议模块以及各节点网络层以上的功能模块,以及使用NS2对基于ms/tp的BACnet控制网进行仿真的过程,并对结果进行了详细分析;第5章对基于以太网的BACnet控制网络性能进行仿真测试,由于以太网通常被用作控制系统的主干网,因此在测试时AtomicWriteFile服务的性能被考虑进去,用于考察较长数据包在基于以太网的BACnet控制网中的性能表现,同时对仿真结果进行了分析;第6章对本文的仿真结果进行总结。通过本文的研究,确认了能影响基于以太网和ms/tp的BACnet服务性能的关键因素,并总结出一些参考意见,可为楼宇自控系统工程师在设计和维护过程中提供指导性帮助。

关键词： BACnet NS2 ms/tp 以太网网络仿真

基于以太网和ms/tp的多通道电池化成系统的设计

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基于以太网和MS/TP的多通道电池化成系统的设计

作者：杨振武汉理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着通信产业的迅速发展以及信息化技术的日益普及,消费类电子产品大量涌现,再加上电动汽车的迅猛发展,使得二次电池得广泛的应用。然而,单体二次电池容量低,不能满足工业领域对电池性能要求,必须成组使用才能发挥性能。因此电... 详细信息

近年来,随着通信产业的迅速发展以及信息化技术的日益普及,消费类电子产品大量涌现,再加上电动汽车的迅猛发展,使得二次电池得广泛的应用。然而,单体二次电池容量低,不能满足工业领域对电池性能要求,必须成组使用才能发挥性能。因此电池组内单体电池的一致性成为影响电池组性能的重要因素。电池化成系统就是通过分容用来提高电池组内单体电池一致性的设备。电池化成系统通过上位机向下发送运行方案,下位机运行方案并将运行过程中的电压、电流、容量、时间等信息传递给上位机,上位机实时显示监控数据并记录重要数据实现对电池的分容。在大批量电池化成生产中,电池分容的精度取决于电池化成系统的实时性及通信效率。目前,国内电池化成设备领域起步较晚,普遍存在着实时性差、通信效率低下的问题,不能满足多通道大批量电池生产的要求。针对以上问题,本论文设计出一种基于以太网和ms/tp的电池化成系统,在综合考虑到成本与性能的基础上解决了上述问题。其主要内容如下：（1）分析了系统的主要功能,完成了系统的功能描述,针对传统主从式架构的不足提出了新的基于以太网和ms/tp的双网络架构设计,通过对比分析证明了双网络架构的优势;（2）从电池化成系统的成本和性能等多方面考虑,完成了系统的硬件平台设计,包括芯片的选型以及各模块硬件电路设计,以以太网口模块代替传统的串口模块与上位机通信,解决了通信瓶颈;（3）成功将ms/tp链路层协议嵌入下位机通信网络,并通过长期调试使其稳定运行,充分发挥串口通信效率;针对电池化成系统特定环境提出定制的以太网帧格式;为提高通信效率,在应用层提出主从与事件触发相结合的通信方式;（4）采用模块化和层次化的思想完成了化成中转板软件下位机软件设计。使得以后的程序调试和程序应用扩展更加方便、效率。该电池化成系统经过测试,AD测量精度能达到要求,在每箱128通道的前提下,能达到每通道0.8S的数据上传周期,符合上位机设定方案中最小记录时间间隔1S的标准。经过长期高负荷的测试,证明该系统实用性、可靠性、稳定性良好,能够达到大批量规模生产的需要。

关键词：二次电池电池化成 ms/tp 以太网

基于BACnet ms/tp协议的计量仪表数据通讯设计与实现

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电气电子教学学报 2018年第3期40卷 87-89,93页

作者：王晓春王小利威海市天罡仪表股份有限公司山东威海264200 山东大学威海分校山东威海264200

计量仪表远传系统广泛使用CJ/T 188通讯协议,在智能建筑中BACnet是最主流的楼宇自控通信协议。本文基于STM32单片机设计了一种低成本BACnet通讯板,产品支持宽电压输入、RS485光耦隔离、多种户用计量仪表接入以及CJ/T 188到BACnet ms/tp... 详细信息

计量仪表远传系统广泛使用CJ/T 188通讯协议,在智能建筑中BACnet是最主流的楼宇自控通信协议。本文基于STM32单片机设计了一种低成本BACnet通讯板,产品支持宽电压输入、RS485光耦隔离、多种户用计量仪表接入以及CJ/T 188到BACnet ms/tp协议的转换。实验研究表明,产品协议符合ms/tp实时性的要求,设备对象数据扫描准确无误。

关键词： CJ/T 188 BACnet ms/tp STM32 RS 485

基于ms/tp的BACnet设备与实时数据库通信实现

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测控技术 2015年第5期34卷 100-103页

作者：胡飞黄东匡付华东南大学自动化学院江苏南京210096 深圳达实智能股份有限公司博士后工作站广东深圳518057

ms/tp协议作为BACnet标准的成本低廉、实现简单的数据链路选择,在楼宇自控设备中使用广泛。为有效地实现BACnet设备与实时数据库之间的通信,介绍了BACnet标准与ms/tp协议,开发了一个基于RS485通信方式和ms/tp技术的驱动程序,并分析了其... 详细信息

ms/tp协议作为BACnet标准的成本低廉、实现简单的数据链路选择,在楼宇自控设备中使用广泛。为有效地实现BACnet设备与实时数据库之间的通信,介绍了BACnet标准与ms/tp协议,开发了一个基于RS485通信方式和ms/tp技术的驱动程序,并分析了其工作过程。实验测试结果表明,该程序的运行符合BACnet一致性要求,具有简单、高效、实时性好的特点。

关键词： BACnet ms/tp 实时数据库驱动程序

智能建筑中BACnetms/tp控制模块研究与实现

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智能建筑中BACnetMS/TP控制模块研究与实现

作者：冷正龙哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着人们对生活质量的要求提高，智能建筑应用日益广泛。作为楼宇自控中唯一的国际标准，BACnet在全球内获得广泛的应用。ms/tp作为BACnet的成本低廉、实现简单的数据链路选择，在楼宇自控现场级设备中使用广泛。ms/tp是BACnet专门针对... 详细信息

随着人们对生活质量的要求提高，智能建筑应用日益广泛。作为楼宇自控中唯一的国际标准，BACnet在全球内获得广泛的应用。ms/tp作为BACnet的成本低廉、实现简单的数据链路选择，在楼宇自控现场级设备中使用广泛。ms/tp是BACnet专门针对楼宇自控开发的，利用令牌环机制实现主从/令牌传递控制。首先，介绍了BACnet标准，阐述了其体系结构和服务对象，还着重介绍了ms/tp链路层的状态机。其次，对ms/tp介质访问控制算法进行了研究，阐述了令牌传递、多令牌检测和令牌产生等算法思想。然后，由于传统ms/tp MAC地址的设定，从成本和操作上一定程度限制了ms/tp控制设备的使用。本文研究了一种可以自动动态寻址算法，可以减少拨码开关等硬件成本，对网络中的带宽也影响很小，最主要的是降少了人工误操作和人力成本。对于实际应用具有重要意义。通过制作的实物，实验测试中通过Wireshark报文分析验证了自动寻址算法。最后，本文对于智能建筑中用于控制开关设备的ms/tp控制模块，从输入电源、通信接口、继电器驱动和负载检测等电路进行了设计，并给出了详细的原理图。另外，对于本模块使用的BACnet协议栈和ms/tp协议流程进行了阐述。同时设计的ms/tp控制模块符通过了BTL的VTS软件测试，符合BACnet一致性要求。本文设计的ms/tp控制模块是一种智能建筑中使用的直接数字控制设备（DDC）。连同其他BACnet设备，可以形成一套完整的楼宇控制方案。它有利于促进BACnet在国内的应用和发展。

关键词： BACnet ms/tp DDC 自动寻址

在Linux平台下BACnet路由器的实时性研究

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华中科技大学学报（自然科学版） 2005年第3期33卷 60-62,84页

作者：王中明武树斌刘贤德徐海峰华中科技大学光电子工程系湖北武汉430074

阐述了Linux平台下如何实现BACnet路由器的实时性 ,在网络层和数据链路层分析了影响实时性的各种因素并进行性能测试 .结果表明 :BACnet路由器随着ms/tp端口的增加 ,实时性能明显降低 .因而提出了将ms/tp驱动放入内核、采用实时Linux系... 详细信息

阐述了Linux平台下如何实现BACnet路由器的实时性 ,在网络层和数据链路层分析了影响实时性的各种因素并进行性能测试 .结果表明 :BACnet路由器随着ms/tp端口的增加 ,实时性能明显降低 .因而提出了将ms/tp驱动放入内核、采用实时Linux系统和ms/tp驱动由硬件实现这三个方法来改善ms/tp链路的性能 .实验表明 ,这些方法在不同程度上缩短了ms/tp的令牌传递时间 ,整体上提高了路由器的实时性 .

关键词： BACnet路由器实时性 ms/tp

基于BACnet的PLC控制器的设计与实现

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现代电子技术 2018年第2期41卷 38-43页

作者：郭庆秦明达许金桂林电子科技大学广西桂林541004

为了使PLC控制器能够与BACnet国际楼宇自动控制标准契合,设计并开发了基于STM32控制芯片和ms/tp协议的PLC控制器。控制器可通过梯形图进行现场编程,具有完整的控制逻辑,满足BACnet的一致性要求。实验测试表明,PLC控制器可以使用RS 485... 详细信息

为了使PLC控制器能够与BACnet国际楼宇自动控制标准契合,设计并开发了基于STM32控制芯片和ms/tp协议的PLC控制器。控制器可通过梯形图进行现场编程,具有完整的控制逻辑,满足BACnet的一致性要求。实验测试表明,PLC控制器可以使用RS 485总线与PC上的BACnet虚拟机进行通信,达到0.596 ms的响应时间,并满足PLC的稳定性,具有编程简单、高效、实时性好、运行稳定的特点。

关键词： PLC控制器 BACnet ms/tp STM32 楼宇自动控制梯形图编程

用于智能建筑的CAN与BACnet交互网关设计

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用于智能建筑的CAN与BACnet交互网关设计

作者：谢志泉山东大学

学位级别：硕士

BACnet标准作为楼宇自控领域的唯一的开放性国际标准,得到了大部分的智能楼宇设备制造商的支持。而ms/tp协议是BACnet标准的专有协议,作为楼宇自控网络的底层协议具有很好的性价比,得到了大量的应用。但是ms/tp协议以EIA-485作为物理层... 详细信息

BACnet标准作为楼宇自控领域的唯一的开放性国际标准,得到了大部分的智能楼宇设备制造商的支持。而ms/tp协议是BACnet标准的专有协议,作为楼宇自控网络的底层协议具有很好的性价比,得到了大量的应用。但是ms/tp协议以EIA-485作为物理层,以令牌机制进行传输介质的访问控制,对于一些对实时性要求高的设备和事件,ms/tp的弊病就显现出来。CAN为多主工作方式,将节点分成不同的优先级,采用非破坏总线仲裁技术,可满足不同的实时要求,因此在智能楼宇系统中引入具有CSMA/CD功能的CAN总线可以弥补BACnet实时性差的缺点。本文在分析智能建筑的特点以及楼宇自控设备所要求的通信标准的基础上,设计了基于PIC芯片和BACnet标准ms/tp协议的通信网络。对实时性要求高的设备设计了CAN总线底层通信网络。最后完成了两种网络的交互—网关的设计,并作了相应的测试工作。首先,介绍了BACnet标准的基本内容,并在此基础上,设计了基于ms/tp协议的BACnet节点模块,实现了基于PIC24系列微控制器BACnet协议的物理层、数据链路层、网络层和应用层的软件设计。其次,对CAN总线做了较为深入的研究,选用MCP2515和MCP2551作为CAN总线的控制器和收发器。本文以MCP2515为基础介绍了CAN总线。根据几种较为规范的CAN应用层协议,开发了一种较实用的CAN应用层协议,既保持了CAN总线固有的可靠、高效性,又简化了系统结构。再次,通过对整个系统分析,设计了BACnet标准到CAN总线网关。网关的硬件是基于BACnet标准ms/tp协议的底层RS-485电路和基于MCP2515并通过SPI与主微控制器通信的电路。设计了基于PIC24系列单片机的嵌入式实时操作系统,在BACnet协议、CAN应用层的基础上实现了网关的功能。提出了一种基于PIC18、24系列单片机的高精度软件实时时钟的设计方法。最后,BACnet节点通过了BACnet协议测试实验室(BTL)主持开发的VTS(Visual Test Shell)软件进行的一致性测试,CAN节点通过了CAN232接口卡和ZLGCANTest软件的测试。网关系统通过了本文设计的上位机测试软件的测试,在项目中的应用表明CAN网络的实时性为毫秒级,而BACnet网络的实时性为秒级的,充分证明了设计的可行性、稳定性以及CAN总线的高效性。

关键词：网关 BACnet标准 CAN总线 ms/tp 令牌