本文關(guān)鍵詞：工業(yè)照明系統(tǒng)中嵌入式智能網(wǎng)關(guān)的研究與應(yīng)用

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【摘要】：隨著自動(dòng)化控制技術(shù)以及通信技術(shù)的進(jìn)步,基于現(xiàn)場(chǎng)總線的工業(yè)照明系統(tǒng)應(yīng)用變得越來越廣泛。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線的特點(diǎn)是高效、安全和穩(wěn)定,而以太網(wǎng)則具有高速、信息管理與交互能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。本文提出在維持現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)相對(duì)獨(dú)立的情況下,通過同時(shí)支持以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的嵌入式智能網(wǎng)關(guān)將以太網(wǎng)TCP/IP應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)照明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息控制管理,使得現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)與上層信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)合理有效的融合,從而增強(qiáng)工業(yè)照明系統(tǒng)管理的便捷性和安全性。在通過對(duì)當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)總線和信息網(wǎng)絡(luò)的交互應(yīng)用背景和發(fā)展現(xiàn)狀的的調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上,本文對(duì)嵌入式智能網(wǎng)關(guān)的總體實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)和功能的規(guī)劃,對(duì)以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議和Modbus協(xié)議網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了比較深入的分析,并對(duì)嵌入式網(wǎng)關(guān)的功能應(yīng)用做出了網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃。在應(yīng)用32位ARM內(nèi)核處理器STM32F107VCT6的基礎(chǔ)上對(duì)嵌入式智能網(wǎng)關(guān)的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),完成對(duì)所用到的處理器、以太網(wǎng)模塊、RS485模塊和電源等硬件進(jìn)行的分析,搭建了電路、繪制和設(shè)計(jì)了原理圖和PCB。將TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和Modbus應(yīng)用協(xié)議在硬件平臺(tái)上進(jìn)行了軟件開發(fā),并設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)緩存和交互功能。開發(fā)了Modbus智能網(wǎng)關(guān)監(jiān)控上位機(jī)程序,并針對(duì)工業(yè)照明系統(tǒng)的特點(diǎn),對(duì)嵌入式軟件和上位機(jī)軟件做了相應(yīng)的優(yōu)化。最后通過搭建了一個(gè)通信實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?對(duì)智能網(wǎng)關(guān)和上位機(jī)的通信、照明控制器網(wǎng)絡(luò)和其他的附屬功能進(jìn)行了測(cè)試。通過上述的工作,實(shí)現(xiàn)了經(jīng)以太網(wǎng)對(duì)Modbus-485網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行參數(shù)的獲取和配置,以及智能網(wǎng)關(guān)自治的數(shù)據(jù)的巡檢、更新和報(bào)警等功能,并據(jù)此給出了照明控制網(wǎng)絡(luò)的樣例實(shí)現(xiàn),為工業(yè)照明系統(tǒng)以太網(wǎng)化的開發(fā)和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),對(duì)實(shí)際工程實(shí)現(xiàn)具有參考意義。
【關(guān)鍵詞】：Modbus應(yīng)用協(xié)議 工業(yè)照明系統(tǒng) TCP/IP協(xié)議 RS485總線 智能網(wǎng)關(guān)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP273;TN915.05
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目錄6-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 研究背景和發(fā)展現(xiàn)狀8-10
• 1.2 研究?jī)?nèi)容和難點(diǎn)10-12
• 2 總體方案和通信協(xié)議12-18
• 2.1 總體方案12-13
• 2.2 Modbus-485網(wǎng)絡(luò)13-15
• 2.3 以太網(wǎng)協(xié)議15-17
• 2.4 本章小結(jié)17-18
• 3 智能網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)18-25
• 3.1 處理器模塊19-20
• 3.2 以太網(wǎng)模塊20-22
• 3.3 RS485模塊22-23
• 3.4 電源與PCB設(shè)計(jì)23-24
• 3.5 本章小結(jié)24-25
• 4 智能網(wǎng)關(guān)軟件方案25-45
• 4.1 系統(tǒng)中斷設(shè)定25-26
• 4.2 啟動(dòng)配置軟件設(shè)計(jì)26-28
• 4.3 以太網(wǎng)模塊軟件設(shè)計(jì)28-34
• 4.3.1 TCP/IP協(xié)議軟件設(shè)計(jì)28-30
• 4.3.2 以太網(wǎng)底層驅(qū)動(dòng)30
• 4.3.3 應(yīng)用層程序30-34
• 4.4 Modbus-485模塊軟件設(shè)計(jì)34-42
• 4.4.1 串行鏈路數(shù)據(jù)收發(fā)34-38
• 4.4.2 底層驅(qū)動(dòng)38-39
• 4.4.3 功能碼發(fā)送和處理39
• 4.4.4 Modbus協(xié)議棧主程序39-42
• 4.5 通信數(shù)據(jù)交互保存軟件設(shè)計(jì)42
• 4.6 照明控制軟件設(shè)計(jì)42-44
• 4.7 本章小結(jié)44-45
• 5 上位機(jī)監(jiān)控軟件及通信測(cè)試45-65
• 5.1 智能網(wǎng)關(guān)配置49-51
• 5.2 Modbus從站設(shè)置51-52
• 5.3 寄存器設(shè)置52-53
• 5.4 照明系統(tǒng)上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)53-55
• 5.5 通信測(cè)試55-64
• 5.5.1 通信測(cè)試平臺(tái)設(shè)計(jì)55-56
• 5.5.2 Modbus從站設(shè)置與啟動(dòng)56-57
• 5.5.3 上位機(jī)軟件設(shè)置與啟動(dòng)57-58
• 5.5.4 數(shù)據(jù)巡檢與更新測(cè)試58-60
• 5.5.5 數(shù)據(jù)修改和報(bào)警測(cè)試60-62
• 5.5.6 照明系統(tǒng)通信測(cè)試62-64
• 5.6 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄A PCB圖70-72
• 致謝72-73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 倪曉玲;;智能照明裝置在道路照明中的應(yīng)用及推廣[J];科技風(fēng);2012年16期

2 Chwan Jye Foo;;工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)中高速光電耦合器的應(yīng)用[J];世界電子元器件;2014年04期

3 姜曉林;韓江;夏鏈;成勇;;現(xiàn)場(chǎng)總線與工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用分析[J];現(xiàn)代制造工程;2006年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張樂君;基于μC/OS-Ⅱ的以太網(wǎng)與RS485通信網(wǎng)關(guān)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];大連交通大學(xué);2010年

2 陳開;工業(yè)以太網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)開發(fā)及通信協(xié)議研究[D];華中科技大學(xué);2009年

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本文編號(hào)：848684