基于以太网技术的现场设备监控系统的研究与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于以太网技术的现场设备监控系统的研究与实现姓名：王彬申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：杨明忠20060301武汉理1大学硕十学位论文摘要嵌入式系统是计算机技术发展到一定阶段的产物。由于它的高度集成、体积小、移动性强等特点，已经被广泛应用到各个行业之中。特别是与以太网的紧密结合，使得嵌入式系统的应用更为广泛。随着以太网传送速率的提高，物理层标准的工业化以及无碰撞全双工光纤技术的出现，传统应用于商业领域的以太网技术在工业控制领域获得迅速发展。与基于现场总线的控制网络相比，基于工业以太网技术的控制网络是一种开放的、高性能的控

2、制网络解决方案。本文对工业以太网技术应用过程中的关键技术进行研究，并在此基础上，开发一个嵌入式远程监控系统作为应用实践。该系统将以太网技术应用于嵌入式系统，通过构造基于TCP／IP协议的网络智能节点，实现了通过以太网对工业现场设备的访问与控制。本文主要致力于将嵌入式实时操作系统与应用广泛的嵌入式TCP／IP网络协议相结合，通过将其移植到高性能、低功耗的32位ARM微处理器。从而实现了以太网的接入。监控系统采用客户枫／服务器模型进行设计，有利于系统实现水平和垂直性扩展。设备状态数据的处理通过HTTP服务器实现；业务控制请求消息由基于UDP协议的业务处理服务器

3、进行分发处理。系统实现了业务操作与数据处理的分离，应用程序具有相对独立性，有利于新业务的扩展。监控系统设计任务主要集中在以下几个方面：即嵌入式实时操作系统的移植，TCP／IP协议的移植，应用程序服务器设计以及以太网驱动程序的编写。该系统配置成功后，将成为局域网中一个独立的网络节点，局域网中的任意一台计算机通过Web浏览器即可访问监控系统中采集到的现场设备状态数据。本文通过上述工作，成功的实现了将现场设备接入以太网，为现场设备层控制系统与企业管理信息系统的集成创造了条件。关键宇：监控系统，嵌入式系统，实时操作系统，HTTP服务器武汉理J=大学硕士学位论文AB

4、STRACTEmbeddedsystemistheproductofcomputertechnolo’gYonthecertaindevelopingstage．Foritsgoodcharacteristicsofhighintegration，smallvolume，strongmobilityandSOon，ithasalreadybeenwidelyappliedtovariousprofessionaldomains．EspeciallywhenitiscombinedwithEthernet，itsapplicationbecomesmorew

5、idespread．Ethemethasbeenappliedincommercialcontrolsystems．AlongwiththeenhancementofEthernettransmissionspeed，theindustrializationofEthernet’Sphysicallevelstandardandtheappearanceoffullduplexopticalfiberwithoutcollision，Ethernetisappliedinindustrycontrolsystemsrapidly．Comparedwitht

6、heindustrycontrolnetworkbasedonthefieldbus，thecontrolnetworkbasedontheindustryEthernetismoreopenandhashigherperformanceinthesolutionfortheindustrycontrolnetwork．InthisdissertationtheauthorstudiesonthekeytechnologiesmainlyinindustryEthemet‘applicationandthendevelopsanembeddedremote

7、monitoredcontrolsystemasitsapplication．BymeansofEthemettechnologyappliedintheembeddedsystem，networkintelligencepointsareestablishedbaseonTCPaPprotocolandthissystemrealizesthevisitationandthecontrolfortheindustrysceneequipmentsthroughEthemet；Bycombiningembeddedreal—timeoperationsys

8、temwithembeddedTCP／IPnetworkproto