嵌入式网络技术在工业远程监控中的应用研究

论文题目: 嵌入式网络技术在工业远程监控中的应用研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 控制理论与控制工程

作者: 赵瑞峰

导师: 胡荣强

关键词: 嵌入式系统,操作系统,网络,工业远程监控

文献来源: 武汉理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，人们对工业生产的智能化提出越来越高的要求，远程监控工业设备势必将成为发展趋势，我们希望能对系统设备的工作状况远程进行实时监测和控制，这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高的要求。由于工业现场目前广泛应用的PLC网络和现场总线自身技术的局限性以及多种总线标准分割共存局面的存在，限制了工控领域网络化的进一步应用。这种局限性促使了以太网和工业现场总线网络混合控制网络体系的出现。随着制造工艺的进步，嵌入式控制芯片的成本越来越低，功能却越来越强大，不仅解决了嵌入式微控制器与Internet连接的技术问题，同时也使得这种连接费用降低到工业控制完全可以接受的程度。这促使了基于嵌入式Internet的远程监控技术的出现。 本论文适应当今工控行业对于远程监控的需要，以黄石某自控公司圆网印花机远程监控课题为背景研究嵌入式网络技术在工业远程监控中的应用，主要介绍以Motorola coldfire 5307作为cpu的嵌入式监控服务器设计方案，论文中对硬件系统中存储器接口、网络接口和CAN扩展卡设计等关键部分的设计做了分析，该服务器使用专用于微控制领域的uClinux作为操作系统，论文对uClinux操作系统的移植及应用程序和驱动程序的添加，包括uClinux的裁减，Bootloader技术，及如何形成一个完整的通用嵌入式平台做了介绍，嵌入式服务器通过以太网口和串口的PPP拨号连接两种接口与远程客户机通信，使其能适应更复杂的现场环境，文中介绍了串口PPP拨号实现网络通信的原理和嵌入式系统中如何实现PPP拨号连接的服务程序。在实现了通用嵌入式服务器平台的基础上，针对不同应用场合，论文还讨论了以C／S模式和B／S与C／S结合模式的两种监控系统设计方案。这两种方案各有特色均能满足该项目目前和将来设备改型的需求。 论文最后提出了针对圆网印花机设备的嵌入式网络监控的完整实现方案，通过这种技术可以将一台台孤立的现场设备(PLC和CAN总线设备)和设备工程师以及企业管理人员均作为一个网络节点通过以太网有机地连接在一起，形成一个整体，实现了现场设备到管理层的直接通信。使设备的控制与维护由过去那种封闭、各行其是的管理模式逐步向开放、共享、合作的新型管理模式转变，并最终实现企业控制、管理信息的无缝集成。

论文目录:

第1章 绪论

1.1 课题的提出和意义

1.2 国内外发展现状

1.3 论文研究的内容

第2章 嵌入式系统的特点和发展

2.1 嵌入式系统的定义与特点

2.3 嵌入式处理器的发展

2.4 嵌入式操作系统的发展现状

2.5 本章小结

第3章 以5307为CPU的嵌入式网络服务器硬件平台建立

3.1 5307cpu的特点与内部模块

3.2 硬件结构和实现

3.2.1 硬件总体结构

3.2.2 复位电路和BOOT模式

3.2.3 FLASH接口

3.2.4 SDRAM接口电路

3.2.5 MRTL8019以太网卡接口

3.2.6 CAN适配卡的硬件设计

3.3 本章小结

第4章 uClinux操作系统的移植及应用程序和驱动的添加

4.1 uClinux的发展

4.2 DBUG Bootloader技术

4.2.1 Bootloader技术介绍

4.2.2 dBUG Bootloader源码的文件组织结构

4.2.3 Bootloader运行流程

4.2.4 Bootloader用户应用

4.2.5 用于在windows环境下载dBUG的CFlasher Flash ROM编程软件

4.3 uClinux的移植

4.3.1 uClinux源代码的获得

4.3.2 uClinux模块的裁减配置和编译

4.3.3 使用dBUG下载烧写编译后的内核

4.4 uClinux应用程序的添加和调试

4.5 CAN卡驱动程序的添加

4.5.1 uClinux驱动程序特点

4.5.2 uClinux下驱动开发和CAN适配卡驱动添加的过程

4.6 本章小结

第5章 PPP拨号服务器的设计

5.1 TCP／IP协议及PPP协议在TCP／IP协议中的位置

5.2 PPP协议的运行机制分析

5.2.1 PPP的原理

5.2.2 PPP的几个重要的子协议

5.3 基于uClinux的PPP拨号服务器的实现

5.3.1 PPPD例程及其配置

5.3.2 uClinux环境下的PPP守护进程程序

5.3.3 PPP拨号服务器的连接测试

5.4 本章小结

第6章 基于C／S结构的嵌入式远程监控系统设计

6.1 基于C／S结构系统总体结构

6.2 客户机与服务器需要实现的功能

6.3 SOCKET(套接字)通信原理

6.4 响应多客户机服务器程序设计

6.5 本章小结

第7章 基于B／S与C／S结合的嵌入式远程监控系统设计

7.1 系统的结构和特点

7.2 利用Java技术的客户端设计

7.2.1 Java开发环境的配置

7.2.2 Java中socke编程

7.2.3 在HTML文件中加入Java Applet

7.3 服务器的设计

7.4 本章小结

第8章 总结与展望

参考文献

致谢

附录

攻读硕士学位期间公开发表的论文

发布时间: 2005-04-13

参考文献

• [1].基于Qt平台的无人插秧机远程监控系统设计[D]. 李洋.江苏大学2019
• [2].基于GPRS的分散污水处理远程监控系统研究[D]. 冀龙飞.沈阳建筑大学2017
• [3].湿地生态环境远程监控系统的研究[D]. 王佳洋.武汉工程大学2018
• [4].冷链运输管理与远程监控系统设计与实现[D]. 肖定坤.沈阳工业大学2019
• [5].考虑响应时间的制造企业远程监控服务定价研究[D]. 张龙洋.西安理工大学2019
• [6].基于云平台的手机远程监控污水处理系统设计[D]. 胡立鹏.湖北工业大学2019
• [7].基于GPRS的充电桩远程监控系统应用研究[D]. 梁润泽.兰州理工大学2019
• [8].基于GPS和GPRS的电动车远程监控系统的研究与设计[D]. 陈康.西安工业大学2018
• [9].基于4G网络的污水处理远程监控系统研究与应用[D]. 崔心惠.安徽工业大学2018
• [10].基于Android和LoRa的工业化气体浓度远程监控系统[D]. 刘文娟.扬州大学2018

相关论文

• [1].工业生产中的远程监控技术研究[D]. 徐峥.南京工业大学2006
• [2].嵌入式Internet远程监控系统的开发及其开发方法的研究[D]. 金真.东华大学2005
• [3].基于嵌入式Web远程监控系统的研究与应用[D]. 温立群.大连理工大学2006
• [4].基于INTERNET的嵌入式远程控制系统开发[D]. 罗淳榕.西北工业大学2006
• [5].嵌入式服务器在PLC设备监控中的应用研究[D]. 葛源.武汉理工大学2006
• [6].工业数据实时远程监控及复杂网络应用研究[D]. 邓祖平.贵州大学2006
• [7].基于Internet的远程控制技术研究[D]. 郑存红.武汉理工大学2003
• [8].基于Internet工业远程监控系统的设计与实现[D]. 黄琦伟.东华大学2004
• [9].基于CAN总线与嵌入式网络技术的电力远程监控系统的研究[D]. 华翔.武汉大学2004
• [10].嵌入式网络控制系统的设计与实现[D]. 王波.天津大学2004

标签：嵌入式系统论文;  操作系统论文;  网络论文;  工业远程监控论文;