网络化测控系统的设计与开发

《网络化测控系统的设计与开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文网络化测控系统的设计与开发DESIGNANDDEVELOPMENTOFNETWORKEDMEASUREMENTANDCONTROLSYSTEM谢家乐哈尔滨工业大学2012年7月I国内图书分类号：TP273学校代码：10213国际图书分类号：681.52密级：公开工学硕士学位论文网络化测控系统的设计与开发硕士研究生:谢家乐导师:于志伟副教授申请学位:工学硕士学科、专业:控制科学与工程所在单位:航天学院答辩日期:2012年7月授予学位单位:哈尔滨工业大学IIClassifiedIndex:TP273U.D.C:681.52DissertationfortheM

2、asterDegreeinEngineeringDESIGNANDDEVELOPMENTOFNETWORKEDMEASUREMENTANDCONTROLSYSTEMCandidate：JiaLeXieSupervisor：AssociateProf.ZhiWeiYuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：July,2012Degree-Conferrin

3、g-Institution：HarbinInstituteofTechnologyIII哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要测量与控制是现代工程科技不可或缺的两个重要组成部分。随着计算机、网络、微电子等领域的快速发展及新技术成果的不断取得，测控系统也出现了功能更强大、性价比更高的实现方式。网络化的虚拟信号测量仪器与嵌入式控制系统是当今测控系统的发展趋势，该工程技术领域的研究成果不仅能够很快地实现经济效益的转化，而且对提高一国的军工科技水平和工业生产水平也具有深远的意义。本课题结合网络化虚拟仪器和嵌入式控制系统的特点与优势，设计实现了具有网络通信功能和远程信号采集及控制功

4、能的网络化测控系统。系统的设计目标是：满足多受控系统同步的需要，搭建具有网络化、可扩展化、大数据带宽特点的，应用领域相对广泛的测控平台系统，实现信息的远程通信、测控功能的嵌入式实现、操作界面的虚拟化呈现。系统以数据采集控制卡作为测控现场的具体执行端，多测控卡通过以太网实现多端点联网，通过运行于上位机的测控系统软件对整个系统进行整体控制。测控卡的功能架构为DSP+FPGA结构，DSP采用数据处理性能优异、片上外设丰富的最新一代的工控专用浮点处理器TMS320F28335，FPGA选用片上逻辑资源量大、性价比高的EP2C8Q208CN。DSP在测控端担负主控制器职能，负责

5、流程控制、任务分配及系统各部分软、硬件的协调，主要包括测控算法的实现、协处理器任务的发放、以太网通信等。FPGA用以扩展与外围功能模块的通信接口，如获取反馈信号、输出控制信号、数据锁存等，这样就为系统升级、增加外设种类提供了广阔空间，同时当系统有大量复杂算法需要运算时，可以接受DSP分配的数据处理任务。主要的测量及控制任务通过以太网通信由运行于上位机的测控系统软件进行人工操作。测控系统软件由实时监控、数据后台处理、网络通信三大功能模块组成。三者既有紧密联系的数据交互，又有相对独立的功能执行。网络通信模块是其它两个模块与系统下位各测控端点联系的通道，执行以太网通信功能；

6、实时监控模块是测控软件的核心，对其它两模块有控制、调用与配置的权利，为操作者表达功能需求实现测控功能提供操作接口；数据后台处理模块根据监控模块的控制、通过文件型数据库对测控数据进行管理。通过测控软件联网现场测控端执行系统联调，系统能很好的执行由操作者分配的测控任务，达到设计目标。关键词：网络化；信号采集；嵌入式控制；DSP+FPGAI哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractMeasurementandcontrolaretwoindispensablecomponentsofmodernengineeringscienceandtechnology.Alongw

7、iththerapiddevelopmentofcomputer,network,microelectronicsandnewtechnologicalachievementsachievedconstantly,morepowerfulandcost-effectiveapproachescanbeimplementedinmeasurementandcontrolsystem.Network-basedvirtualmeasuringinstrumentandembeddedcontrolsystemisthedevelopmenttendenc