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文檔簡介
1、網絡技術的迅速發(fā)展和廣泛應用,引發(fā)了工業(yè)控制領域的深刻技術變革??刂葡到y(tǒng)的結構沿著網絡化、開放性方向發(fā)展將成為控制技術發(fā)展的必然趨勢。近年來,工業(yè)以太網正成為工業(yè)控制網絡技術的主流,由于采用相同的通信協(xié)議,能夠實現企業(yè)辦公網絡和工業(yè)控制網絡的無縫連接。嵌入式技術的發(fā)展,特別是像μC/OS-II、VxWorks等嵌入式實時操作系統(tǒng)的出現,為以太網技術應用于工業(yè)控制提供了簡潔可行的解決方案。
本課題跟蹤了當前工業(yè)以太網的研究現
2、狀和發(fā)展趨勢,在系統(tǒng)詳細設計前,結合系統(tǒng)的功能需求,對處理器、操作系統(tǒng)、協(xié)議棧和通信模式的選擇做了比較詳細的調研工作,力求設計出一個既能滿足當前功能需求,又具有可擴展性的以太網遠程控制系統(tǒng)。
論文采用自底向上,從系統(tǒng)平臺構建到應用程序開發(fā)的思路,詳細剖析了基于ARM處理器和μC/OS-II操作系統(tǒng)的多對象遠程控制系統(tǒng)的構建過程。
論文先根據ARM控制器LPC2368片上資源和外圍接口特點,設計了以太網、串口通
3、信電路以及各被控對象的控制電路,構建了一個具有網絡通信功能的以太網控制系統(tǒng)的硬件平臺。然后,在這個硬件平臺上移植了實時操作系統(tǒng)μC/OS-II,通過對μC/TCP-IP協(xié)議棧的深入分析,編寫了適合LPC2368內置以太網控制模塊和外接PHY芯片DP83848I的以太網接口驅動程序,在μC/OS-II中分層實現了精簡的協(xié)議棧μC/TCP-IP。在構建好的系統(tǒng)軟件平臺上,根據μC/OS-II任務管理的特點設計了應用程序,實現與遠程PC機的通
4、信和對各被控對象的控制。應用程序采用模塊化的設計思想,確保各個任務模塊的獨立性。采用VC++設計遠程PC機監(jiān)控程序,實現對被控對象的實時監(jiān)控,監(jiān)控程序能對控制對象、控制算法、控制參數進行設置,并能繪制被控對象的實時控制曲線。
本課題歷經一年多的時間,對軟硬件進行設計和測試,基本實現了一個基于ARM處理器的多對象遠程控制系統(tǒng)。結果表明:系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、實時性均能夠滿足設計要求,所構建的嵌入式以太網實時網絡控制平臺具有廣
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