基于PC-104的嵌入式智能控制器的研究.pdf

1、近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，引發(fā)了控制領(lǐng)域深刻的技術(shù)變革?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化、專用性、開放性方向發(fā)展成為控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的主要潮流，控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、嵌入式技術(shù)的緊密結(jié)合得到廣泛應(yīng)用，同時(shí)也成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。 本論文來源于天津市科技攻關(guān)培育項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)化自動(dòng)控制系統(tǒng)及其關(guān)鍵單元技術(shù)的研究”，對(duì)嵌入式智能控制器及其在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究，并以全自動(dòng)中藥滴丸機(jī)為控制對(duì)象進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)。提出了

2、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)：底層為基于PROFIBUS-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備層，中間層為基于嵌入式控制器和工業(yè)PC 的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控層，上層為基于Internet 的遠(yuǎn)程監(jiān)控層。 智能設(shè)備層是指安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的PLC、智能儀表、采集器等數(shù)據(jù)采集和控制設(shè)備，它完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，并與智能控制層進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的中間層是智能控制層，該層從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)，完成各種控制策略、運(yùn)行參數(shù)的

3、監(jiān)測(cè)、報(bào)警、分析等功能，另外還包括控制組態(tài)的設(shè)計(jì)和下裝，即實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控功能。遠(yuǎn)程監(jiān)控層采用B/S 結(jié)構(gòu)，智能控制器中的信息轉(zhuǎn)入上層服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，上層Web 服務(wù)器與通用Internet 網(wǎng)絡(luò)相連，這樣遠(yuǎn)程用戶就能通過瀏覽器對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。 本論文致力于中間層嵌入式智能控制器的開發(fā)和研究。嵌入式智能控制器選用基于PC/104 總線的研華PCM-3350 嵌入式工控機(jī)，軟件系統(tǒng)采用Microsoft 公司專門為嵌入式系統(tǒng)

4、開發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE.net。在PCM-3350 平臺(tái)下，自行開發(fā)了嵌入式以太網(wǎng)模塊、PROFIBUS-DP 主站通訊模塊、RS485 通訊接口模塊，并配合智能設(shè)備層和遠(yuǎn)程監(jiān)控層完成了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的硬件搭建。同時(shí)，利用Platform Builder 和Embedded Visual C++進(jìn)行Windows CE.net 內(nèi)核定制和應(yīng)用程序的開發(fā)，在WindowsCE.net 環(huán)境下為自主開發(fā)的硬件模塊開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序