混合网络控制系统中无线网关的设计与实现——通信回路的建立

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时间:2019-02-28

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1、摘要计算机软硬件技术和网络技术的发展和进步,深刻影响着世界的各个领域。信息控制一体化系统已成为工业自动化领域的主体和趋势,顺应计算机技术和网络技术在工业应用方面的发展潮流。随着自动化系统向管控一体化方向的大幅迈进,过程控制领域、通信、计算机等多种领域的技术交叉联系愈发密切。目前,现场总线构成的底层控制网络广泛应用于工业控制领域,而以太网早已成为管理、信息网络的首要选择。因此,这种混合网络控制系统日益受到用户青睐,那么实现多种网络的无缝连接就变得尤为重要。本文从控制网络与信息网络的发展现状出发,详细分析了现场总线与以太网的特点,介绍了无线网关的三种设计方案,并从开发的难易程

2、度以及成本角度论述了三种方案的利弊,最后根据实际情况提出了使用ARM或者DSP这种稍微高级的微处理器,配合心OS.Ⅱ或者Linux的嵌入式操作系统方案。文章以满足实际工程应用需求为基础,详细介绍了现场总线、以太网的网络结构、工作原理,包括CAN2.0B和TCP/IP协议规范,ttCOS-II嵌入式操作系统,在此基础上讨论了“ARM+}tCOS-II+TCP/IP"方案的网络结构、协议转换的设计思路及网络模型。介绍了嵌入式网关硬件平台的基本接口电路及网关程序设计及实现,其中重点讨论了CAN通信以及上位机通信以及整体软件的设计,并进行了简单的试验验证。本课题作为《混合网络控制

3、系统中无线网关的设计与实现》的一部分,完成了课题中基本通信回路的建立,为无线数据传输系统的设计提供一定的参考。关键词:现场总线;CAN(ControllerAreaNet);TCP/IP协议;;tCOS-II;ARM大连交通大学工学硕士学位论文田∞developmentandprogressofthecomputersofllfi脚-eandhardwaretechnologyandthenetworktechnologyhasaprofoundimpactonallareasof恤world.The砌orrnationandcontrolintegratedsystem

4、h嬲becomethemainu'endsofthefieldofindustrialautomationandad印

5、tstothetideofthecomputertechnologyandnetworktechnologyintheindustrialapplicationsdevelopment.AstheautomatedsystemhasgreatforwardintheManagement-ControlIntegrationSystem,thefieldofp℃I:e鼹control,communications,computersandmanyother

6、areasoftechnologycross-linksbecomemoreclosely.Atpresent,thebottomcontrolnetworkconstitutedbythefieldbusiswidelyusedintheindustrialcontrolfield,SOtheEthemethasbecomethefirstchoiceofthemanagementandtheinformationnetworks.Therefore,thehybridnetworkcontrolsystemsalefavoredbythelksersinereasin

7、弭y,thentherealizationoftheseamlessconnectivityacrossmultiplenetworksbecomeespeciallyimportant.11:lisarticleembarksfromthedevelopmentpresentsituationofthecontrolnetworkandtheinformationnetwork,particularlyanalysisthecharacteristicbetweenthefieldbusandtheEthemet,introducedthreekindofdiffere

8、ntdesignsofthewirelessgatewayandelaboratedtheprosandconsofthreekindofplansfromtheangleofthedifficultydegreeof恤developmentandcost.Finally,accordingtotheactualsituation,weproposedthesolutionofusillgthe魁洲ortheDSPoftheslightlyhighermicroprocessorwiththe}ICOS-IIorLinuxem

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