嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制、微電子等技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的智能化提出越來越高的要求,遠(yuǎn)程監(jiān)控工業(yè)設(shè)備勢必將成為發(fā)展趨勢,我們希望能對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的工作狀況遠(yuǎn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制,這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)對(duì)控制網(wǎng)絡(luò)在開放性、互連性、分散性等方面提出了更高的要求.由于工業(yè)現(xiàn)場目前廣泛應(yīng)用的PLC網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線自身技術(shù)的局限性以及多種總線標(biāo)準(zhǔn)分割共存局面的存在,限制了工控領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)一步應(yīng)用.這種局限性促使了以太網(wǎng)和工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)混合控制網(wǎng)絡(luò)體系

2、的出現(xiàn).隨著制造工藝的進(jìn)步,嵌入式控制芯片的成本越來越低,功能卻越來越強(qiáng)大,不僅解決了嵌入式微控制器與Internet連接的技術(shù)問題,同時(shí)也使得這種連接費(fèi)用降低到工業(yè)控制完全可以接受的程度.這促使了基于嵌入式Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的出現(xiàn).本論文適應(yīng)當(dāng)今工控行業(yè)對(duì)于遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要,以黃石某自控公司圓網(wǎng)印花機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控課題為背景研究嵌入式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控中的應(yīng)用,主要介紹以Motorola coldfire 5307作為cpu的

3、嵌入式監(jiān)控服務(wù)器設(shè)計(jì)方案,論文中對(duì)硬件系統(tǒng)中存儲(chǔ)器接口、網(wǎng)絡(luò)接口和CAN擴(kuò)展卡設(shè)計(jì)等關(guān)鍵部分的設(shè)計(jì)做了分析,該服務(wù)器使用專用于微控制領(lǐng)域的uClinux作為操作系統(tǒng),論文對(duì)uClinux操作系統(tǒng)的移植及應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序的添加,包括uClinux的裁減,Bootloader技術(shù),及如何形成一個(gè)完整的通用嵌入式平臺(tái)做了介紹,嵌入式服務(wù)器通過以太網(wǎng)口和串口的PPP撥號(hào)連接兩種接口與遠(yuǎn)程客戶機(jī)通信,使其能適應(yīng)更復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境,文中介紹了串口P

4、PP撥號(hào)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的原理和嵌入式系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)PPP撥號(hào)連接的服務(wù)程序.在實(shí)現(xiàn)了通用嵌入式服務(wù)器平臺(tái)的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同應(yīng)用場合,論文還討論了以C/S模式和B/S與C/S結(jié)合模式的兩種監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案.這兩種方案各有特色均能滿足該項(xiàng)目目前和將來設(shè)備改型的需求.論文最后提出了針對(duì)圓網(wǎng)印花機(jī)設(shè)備的嵌入式網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的完整實(shí)現(xiàn)方案,通過這種技術(shù)可以將一臺(tái)臺(tái)孤立的現(xiàn)場設(shè)備(PLC和CAN總線設(shè)備)和設(shè)備工程師以及企業(yè)管理人員均作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過以