基于嵌入式Linux的组态软件的设计与实现

论文摘要

目前,工业控制组态软件行业化是控制领域发展的一个重要方向,而应用嵌入式解决方案也是发展的必然趋势,同时,嵌入式系统接入Internet的问题也显得越来越重要,因此,基于嵌入式和工业以太网的组态软件的研制是迫切需要的。本文在探讨了组态软件的发展、组成、体系结构以及工业以太网的发展现状后,阐述了整个系统的设计方案。研究了开发uClinux服务器软件的过程,并针对系统的设计方案提出了下位机软件的设计思想。上位机的开发分为驱动程序开发和组态界面开发。组态界面是一个水泵管理系统,驱动程序是针对具体的组态系统设计开发的。最后,本文研究了CIP协议的内容,并开发了一个测试系统对协议进行了部分模拟。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.2 组态软件概述
• 1.2.1 组态软件的发展
• 1.2.2 组态软件的基本原理
• 1.2.3 组态软件的体系结构
• 1.3 工业以太网概述
• 1.3.1 工业以太网的主要标准
• 1.3.2 工业以太网目前存在的问题
• 1.4 研究的内容
• 第二章 系统的总体设计
• 2.1 系统结构设计
• 2.2 系统包图
• 2.3 通讯时序图
• 2.3.1 读数据时序
• 2.3.2 写数据时序
• 2.4 本章小结
• 第三章 嵌入式Linux编程与下位机开发
• 3.1 UCLINUX 的特点
• 3.2 建立UCLINUX 的开发环境
• 3.3 UCLINUX 内核的编译和加载运行
• 3.3.1 uClinux 内核的编译
• 3.3.2 uClinux 内核的加载运行
• 3.4 下位机程序开发
• 3.4.1 Linux 下的Socket 编程
• 3.4.2 基于线程池模型的服务器
• 3.5 本章小结
• 第四章 上位机开发
• 4.1 驱动程序的设计和编写
• 4.1.1 调度程序的运行机理
• 4.1.2 设备描述文件Iodesc.txt 的编写
• 4.1.3 Iodevui.dll 模块的开发
• 4.1.4 Ioitemui.dll 模块的开发
• 4.1.5 Ioapi.dll 模块的开发
• 4.2 组态界面软件的开发
• 4.2.1 主界面设计
• 4.2.2 控制逻辑设计
• 4.2.3 报警和曲线显示界面设计
• 4.3 本章小结
• 第五章 CIP协议部分模拟
• 5.1 CIP 网络概况
• 5.2 CIP 协议概述
• 5.2.1 报文
• 5.2.2 面向连接
• 5.2.3 生产者/消费者模型
• 5.2.4 通信模式
• 5.2.5 I/O 数据触发方式
• 5.3 CIP 对设备开发的支持
• 5.4 通信模拟程序的设计
• 5.4.1 总体设计
• 5.4.2 系统开关模块设计
• 5.4.3 基本命令模块设计
• 5.4.4 文件传输模块设计
• 5.4.5 多播传输模块设计
• 5.5 通信模拟程序的运行测试
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况