顾俊卿，张福斌

（西北工业大学 航海学院，陕西 西安 710072）

随着现代化城市建设的发展，出现了越来越多的高层建筑，如何统一管理和监控建筑内公用的机电设备，成为当今楼宇自动化研究的热点方向之一 。以“分散控制，集中管理”为基本思想，设计了一种基于以太网和CAN总线的楼宇自动化控制系统。采用分层管理和控制，与传统控制结构相比，每个现场设备节点都具有通信和控制能力，各自可以独立控制而不依赖于主控计算机，同时也具有简单的故障自动修复功能，因而只要控制规律确定以后，平时主控机只需要监视设备节点既可，这样就提高了整个系统的自动化水平。所选的以太网和CAN总线的组合，相比其他总线，软硬件技术成熟、安全可靠、传输速度快且成本低廉、易于扩展和维护。

1 网络结构设计

系统结构如图1所示。系统设计两层网络，第1层是以太网，由路由器和交换机组成，负责连接主控机和各个区域的上位机，各上位机内嵌简单的TCP/IP协议栈，通过以太网将其下的设备节点的状态实时的反馈到主控机中，也可以接受主控机发送出的控制指令。以太网提供了冗余网络结构，主控机的位置可以随时移动，通过新的路由器接入网络即可。第2层是CAN网络，由CAN控制器和收发器组成，负责连接设备节点，将采集到的数据传送至上位机，并接收上位机的命令消息。由于上位机实际上起到了一个网关的作用，因此两层网络结构扩大了通信的带宽，减轻了总线的负担。……