工業(yè)照明系統(tǒng)中嵌入式智能網關的研究與應用.pdf

1、隨著自動化控制技術以及通信技術的進步，基于現(xiàn)場總線的工業(yè)照明系統(tǒng)應用變得越來越廣泛。工業(yè)現(xiàn)場總線的特點是高效、安全和穩(wěn)定，而以太網則具有高速、信息管理與交互能力強的優(yōu)勢。本文提出在維持現(xiàn)場總線網絡相對獨立的情況下，通過同時支持以太網網絡和現(xiàn)場網絡的嵌入式智能網關將以太網TCP/IP應用到現(xiàn)場照明網絡系統(tǒng)的信息控制管理，使得現(xiàn)場網絡與上層信息網絡實現(xiàn)合理有效的融合，從而增強工業(yè)照明系統(tǒng)管理的便捷性和安全性。
　　在通過對當前現(xiàn)場總線

2、和信息網絡的交互應用背景和發(fā)展現(xiàn)狀的的調查和研究的基礎上，本文對嵌入式智能網關的總體實現(xiàn)方案進行了設計和功能的規(guī)劃，對以太網TCP/IP協(xié)議和Modbus協(xié)議網絡進行了比較深入的分析，并對嵌入式網關的功能應用做出了網絡規(guī)劃。在應用32位ARM內核處理器STM32F107VCT6的基礎上對嵌入式智能網關的硬件進行設計，完成對所用到的處理器、以太網模塊、RS485模塊和電源等硬件進行的分析，搭建了電路、繪制和設計了原理圖和PCB。將TCP/

3、IP網絡協(xié)議和Modbus應用協(xié)議在硬件平臺上進行了軟件開發(fā)，并設計了數(shù)據(jù)緩存和交互功能。開發(fā)了Modbus智能網關監(jiān)控上位機程序，并針對工業(yè)照明系統(tǒng)的特點，對嵌入式軟件和上位機軟件做了相應的優(yōu)化。最后通過搭建了一個通信實驗模型，對智能網關和上位機的通信、照明控制器網絡和其他的附屬功能進行了測試。
　　通過上述的工作，實現(xiàn)了經以太網對Modbus-485網絡運行參數(shù)的獲取和配置，以及智能網關自治的數(shù)據(jù)的巡檢、更新和報警等功能，并據(jù)