基于嵌入式的工业数据采集处理软件的研究与开发

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文基于嵌入式的工业数据采集处理软件的研究与开发论文作者：徐鹏学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：控制科学与工程指导教师：陈曦职称：教授万方数据万方数据DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlScienceandEngineeringINDUSTRIALDATAACQUISITIONANDPROCESSINGSOFTWARERESEARCHANDDEVELOPMENTBASEDONEMBEDDEDSYSTEMby

2、XuPengSupervisor:Prof.ChenXiMarch2014万方数据万方数据万方数据万方数据河北工业大学硕士学位论文摘要传统的工业控制系统中主要以PLC和DCS作为控制设备，但是PLC和DCS更的控制成本高、实时性差的缺点使得它们难以满足飞速发展的现代工业对控制系统的需求。而嵌入式控制系统以其成本低、性能高、实时性好的优势在工业领域的应用不断扩大。首先，论文分析了嵌入式组态软件研究的背景以及意义，介绍了组态软件的发展现状、发展趋势以及相关技术特点。然后提出了一种结合数据采集技术、嵌入式技术和SPI现场总线技术的新型嵌入式工业控制器的设计方法。本课题主要负责主控制器的

3、设计工作，完成了硬件平台的搭建、系统软件的配置移植、Qt4开发环境的搭建以及在Linux操作系统下通过Qt4编程完成一款工业控制的可视化图形操作界面，成功的将应用程序移植到主控制器ARM9中运行测试。用户可以通过本文设计的主控制器实现对工业现场设备的监控和管理，在控制程序的设计过程中充分利用了功能模块化的思想，用户可以对控制界面进行组态操作，实现数据的传输、运算、存储、监控、图表显示等功能。并且由于Qt源代码具有开放性高、可用性强、移植性好的特点，用户和其他开发人员可以在本文设计的程序的基础上根据自己的实际需求修改、完善代码，扩充软件的功能，在很大程度上提高了这款工业控制器的应用

4、范围，有利于控制器后期的维护与开发。试验证明，该控制系统对数据处理的精度高，速度快，实时性好，可以满足工业现场的应用需要。关键词：嵌入式Linux；qt4；ARM9；数据采集；SPI通信；图形用户界面I万方数据基于嵌入式的工业数据采集处理软件的研究与开发AbstractWiththedevelopmentandpopularizationofembeddedtechnology,awiderangeofembeddeddeviceshasbeenincreasinglywidelyusedinofficeautomation,industrialautomationandothe

5、rfields.However,inthefieldofindustrialcontrolsystems,PLC,DCSandothertraditionaldistributionsystemsforindustrialcontrolsystemstendtocontrolthelargeandverylargesystems,forsmallcontrolapplicationsisstillonlyadigitalmeter,andbecauseofthelowlevelofintelligence,thepoorperformanceofreal-time,digital

6、metercannotmeettherequirementsofmodernindustrialcontrol.First,thepaperanalyzesthestatusofConfigurationsoftware,introducesdevelopmentstatusandtechnologiesofConfigurationsoftware.Thenproposedanewdesignmethodofembeddedindustrialcontroller,whichcombinofdataacquisitiontechnology,embeddedtechnology

7、andtheSPIfieldbustechnology.Thispaperisprimarilyresponsibleforthedesignofthemaincontroller,establishedthehardwareplatform,configuredandtransplantedthesystemsoftware,setuptheQt4developmentenvironmentandusedQt4todesignaindustrialcontrolvisualgr