基于工业以太网的智能仪器的研究

论文摘要

现如今,以太网技术在工业控制领域得到了广泛的应用。同时,仪器仪表的智能化也是现在发展的趋势。将各种仪器仪表与以太网技术相结合,使其具有网络化功能必定是未来的发展方向。但是,由于智能仪表种类繁多,这就带来了诸如智能仪器仪表之间不兼容的弊端。为了解决这一问题,实现在网络条件下智能仪器接口的标准化,必须提出一个接口标准,使得符合此标准的智能仪器之间能够方便的组网。基于以上的讨论,本文提出了一种接口标准,并研制了一种基于工业以太网的智能仪器(网络传感器)用于验证此标准。这个仪器包括以下三个主要组成部分:前端数据采集单元、后端数据发送单元以及两者之间的数字接口单元。前端数据采集单元主要完成数据的采集以及对这部分信息的描述;后端数据发送单元具有通信和对前端传感器数据进行处理和控制等功能。而数字接口单元则定义了前后两个单元之间数据传送的数据格式和通信格式。从实验结果可以看出,整个系统模型是可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 课题的发展及研究现状
• 1.2.1 智能仪器简介
• 1.2.2 工业以太网简介
• 1.3 课题研究的目的和意义
• 1.4 研究的主要任务
• 第二章 模型介绍
• 2.1 模型概述
• 2.2 前端数据采集单元
• 2.3 后端数据发送单元
• 2.4 数字接口单元
• 2.5 实验模型——网络传感器
• 第三章 硬件设计
• 3.1 系统的整体构成
• 3.2 前端数据采集单元电路设计
• 3.2.1 前端数据采集单元的处理器选用
• 3.2.2 信息采集模块
• 3.2.3 通信模块
• 3.2.4 前端数据采集单元其它外围电路简介
• 3.3 后端数据发送单元电路设计
• 3.3.1 后端数据发送单元处理器选用
• 3.3.2 数字接口电路设计
• 3.3.3 以太网接口电路
• 3.3.4 后端数据发送模块其它外围电路简介
• 3.4 数字接口电路
• 第四章 软件设计
• 4.1 前端数据采集模块
• 4.1.1 数据采集模块
• 4.1.2 数字接口模块
• 4.2 后端数据发送单元
• 4.2.1 数据处理模块
• 4.2.2 嵌入式web服务器模块
• 4.2.3 数字接口模块
• 4.3 数字接口单元
• 4.3.1 简介
• 4.3.2 数字接口完成的具体功能
• 第五章 实验与结论
• 5.1 前端数据采集单元实验
• 5.1.1 TMS320F2812开发环境Code Composer Studio（CCS）简介
• 5.2 后端数据发送单元实验
• 5.2.1 添加数字接口通信程序到uClinux内核
• 5.2.2 配置超级终端及程序下载
• 5.3 实验结果
• 5.3.1 网络连接有效性测试与分析
• 5.3.2 系统的测试与分析
• 5.4 结论
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录