基于以太网通信工业监控系统

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1、·信息技术·崔金委，等·基于以太网通信的工业监控系统基于以太网通信的工业监控系统崔金委，陈机林(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：针对工业现场中工业设备的复杂工作环境，以美国微芯公司的新型PIC24单片机和以太网控制器ENC28J60为核心．进行了工业监控系统的研究。设计了监控系统的硬件平台，摒弃了移植性较差的汇编语言，而采用嵌入式高级程序设计语言编写了以太网的通信软件程序；在控制策略中采用了数字PID控制器来控制工业设备，满足了设备的多种运行要求。关键词：以太网通信；PIC24单片机；数字PID控制中图分类号：TP27

2、7文献标志码：B文章编号：1671—5276(2013)03—0143—04IndustrialMonitorSystemBasedonEthernetCommunicationDevelopmentCUIJin．wei．CHENJi1in(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China)Abstract：Forthecomplexworkenvironmentintheindustrialfield，anin

3、dustrialmonitoringsystemisdesigned．EthemetcontrollerENC28J60andmicro(；hipnewPIC24microcontrollersareusedasthecoreofthesystem．Thehardwareplatformsofthesystemisdesigned，andthelessportableassemblylanguageisabandonedinthesystem，whiletheembeddedprogramminglanguageisusedtowritet

4、heEthemetcommunicationsoftwareprogram；inthecontrolstrategyadigitalPIDcontrolisusedtocontrolindustrialequip·mentwhicharemaedmeetavarietyofoperationalmquiremen~．Keywerds：Ethernetcommunications；P1024microcontrollers；digitalPIDControllLCDlLED报l0引言l显示l警f随着以太网技术的日益发展，以太网已经成为最常用以

5、几12RTl’太的网络标准之一，而通过以太网通信技术来共享以单片机为中心的嵌入式系统的信息，已然成为当今单片机领域的卤倒网接头热门话题。美国微芯公司(Microchip)推出了全球首枚28引脚独立以太网控制器，可以为嵌入式应用提供低引脚图1工业监控系统原理图数、低成本且高效易用的远程通讯解决方案。在此之前嵌入式系统开发可选的独立以太网控制器都是为个人计算输出相应的控制信号进行声光报警；如果超过预警值而未机系统设计的，它们不仅结构复杂、体积庞大，而且较为昂到达报警值，系统会驱动执行机构执行调节措施，将异常贵。本文以微芯公司的16位单片机PIC

6、24HJ64GP506和信号调节回到正常范围内。以太网控制器ENC28J60为基础，设计了一套工业监控监控系统与上位机之间的通信由以太网模块来完成，系统。当需要通信时，会通过中断来触发相应的通信机制。系统的主控芯片为美国微芯公司的新型16位单片机产品1系统工作原理PIC24HJ64GP506，在系统运行中可以用按键重设监控系统的一些重要参数，这些参数不能存储在RAM中，否则掉由于工业现场中的工作环境较为恶劣，为了保证各种电参数会消失，本系统采用了基于I2C总线的EPPROM工业设备能够正常工作，系统针对工业现场中的压力、三电路，把重要参数存

7、储在EEPROM中；报警模块电路包括相电压和温度设计了一套工业监控系统来监控设备的工报警器和报警灯两部分；以太网通信模块由以太网控制器作参数。系统的原理图如图1所示。ENC28J60和以太网接头HR911105A完成；而为了节约首先采用铂制温度传感器、三相电压光隔器和压力传I／O口，LCD模块采用了基于串行外设接口SPI的接口模感器来测量温度．、三相电压和压力信号，信号经过滤波、放式；由于单片机内部集成了18路的AfD转换电路，所以大等预处理之后传给单片机A／D，单片机将收集到的各传感器信号经过调理电路后直接输入到单片机内部进行路信号与预先

8、存储在内部的预警值和报警值进行比较，当A／D转换；按键电路是基于单片机I／O口的新型功能一信号发生异常时，系统进行判断：若信号超过报警值，系统作者简介：崔金委(1987一)，男，