嵌入式加油站前庭控制器研究及设计

论文摘要

对石油日益扩大的需求和国际大型石油零售企业的优势给我国企业带来极大的挑战。目前我国加油机等前庭设备通信协议和接口多样,加油站站级系统很难统一管理,使加油站信息化管理水平相对落后。本文针对以上现状探讨了一种嵌入式的前庭设备控制实现方案,使加油站更易于实现实时的网络化管理。该方案将以Intel Xscale IXP-422 RISC CPU为核心的嵌入式Web智能服务器UC-7420作为前庭控制器（FCC）,在加油站站级系统中,前庭设备与FCC通过现场总线连接,FCC、POS系统、BOS系统通过以太网连接,以实现BOS和POS对前庭设备的监控以及BOS系统通过互联网的向上集成。本文完成的工作主要有:①拟定了FCC系统实现的总体方案。②完成了IFSF协议的TCP/IP实现的模块设计及具体程序设计。③完成了加油机协议与IFSF协议转换的模块设计及主要程序设计。④完成了基于Web的管理系统的设计和展示及其他功能实现代码。系统调试阶段借助Visaul C++编程模拟POS系统的数据收发、控制功能和加油机设备的工作过程,用FCC实现对前庭设备的管理,初步调试结果表明,该方案可通过FCC实现POS对加油机等前庭设备实时的网络化管理。该方案安全级别高,可实现加油站站级系统的集成监控,有利于上级系统的集成。由于可根据不同环境构架类似系统,因此该方案可移植到其它实时性要求高、现场干扰强、工作环境复杂的工业控制领域应用。本文的主要章节安排如下:第一章介绍了课题研究的背景与意义,分析了国内外发展的现状;第二章介绍了前庭控制器的软硬件构架和系统的整体实现方案;第三章介绍了IFSF协议,设计了IFSF协议的TCP/IP实现;第四章介绍了加油机协议,设计了加油机协议与IFSF协议的转换;第五章设计了基于Web的站级管理系统;第六章介绍了系统调试的方法和最后结果;第七章对本文工作作出了总结,并提出了研究的后续工作。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 课题研究的背景
• 1.1.2 课题研究的意义
• 1.2 国内外发展现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本章小结
• 2 前庭控制器实现研究
• 2.1 系统总体构架及软硬件选择
• 2.1.1 系统总体构架
• 2.1.2 系统软硬件选型
• 2.2 硬件系统结构
• 2.3 软件系统结构
• 2.3.1 操作系统
• 2.3.2 用户应用程序
• 2.4 前庭控制器开发环境及远程调试
• 2.5 本章小结
• 3 IFSF 协议及其TCP/IP 实现方式
• 3.1 IFSF 协议简介
• 3.1.1 IFSF 组织
• 3.1.2 IFSF 协议特点及简介
• 3.1.3 IFSF 协议数据定义
• 3.1.4 通信服务简介
• 3.2 IFSF 协议的TCP/IP 实现
• 3.2.1 软件体系结构
• 3.2.2 DHCP 服务器
• 3.2.3 IFSF 到IP 转换器的实现
• 3.2.4 通信服务层实现
• 3.3 本章小结
• 4 加油机协议与IFSF 协议转换
• 4.1 加油机协议简介
• 4.1.1 加油机协议数据基本格式
• 4.1.2 FCC 中加油机协议的数据格式具体定义
• 4.2 加油机协议与IFSF 协议的转换
• 4.2.1 加油机协议的实现
• 4.2.2 IFSF 加油机代理模块
• 4.2.3 FCC 中加油机数据库
• 4.3 本章小结
• 5 基于Web 的站级管理系统
• 5.1 站级管理系统功能
• 5.2 嵌入式动态Web 技术
• 5.2.1 B/S（Browser/Server）结构
• 5.2.2 HTML（HyperTextMark-upLanguage）超文本标记语言
• 5.2.3 PHP 动态脚本语言
• 5.3 系统实现
• 5.3.1 Apache 服务器
• 5.3.2 动态Web 服务器文件系统
• 5.3.3 管理系统网页界面
• 5.3.4 系统安全
• 5.4 本章小结
• 6 系统调试与测试结果
• 6.1 测试环境及系统模拟实现
• 6.2 协议转换模块测试
• 6.3 嵌入式Web 管理系统测试
• 6.4 测试结果与性能评价
• 6.5 本章小结
• 7 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录