本文關鍵詞：工業(yè)照明系統(tǒng)中嵌入式智能網(wǎng)關的研究與應用

  更多相關文章： Modbus應用協(xié)議 工業(yè)照明系統(tǒng) TCP/IP協(xié)議 RS485總線 智能網(wǎng)關

【摘要】：隨著自動化控制技術以及通信技術的進步,基于現(xiàn)場總線的工業(yè)照明系統(tǒng)應用變得越來越廣泛。工業(yè)現(xiàn)場總線的特點是高效、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的優(yōu)勢。本文提出在維持現(xiàn)場總線網(wǎng)絡相對獨立的情況下,通過同時支持以太網(wǎng)網(wǎng)絡和現(xiàn)場網(wǎng)絡的嵌入式智能網(wǎng)關將以太網(wǎng)TCP/IP應用到現(xiàn)場照明網(wǎng)絡系統(tǒng)的信息控制管理,使得現(xiàn)場網(wǎng)絡與上層信息網(wǎng)絡實現(xiàn)合理有效的融合,從而增強工業(yè)照明系統(tǒng)管理的便捷性和安全性。在通過對當前現(xiàn)場總線和信息網(wǎng)絡的交互應用背景和發(fā)展現(xiàn)狀的的調查和研究的基礎上,本文對嵌入式智能網(wǎng)關的總體實現(xiàn)方案進行了設計和功能的規(guī)劃,對以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議和Modbus協(xié)議網(wǎng)絡進行了比較深入的分析,并對嵌入式網(wǎng)關的功能應用做出了網(wǎng)絡規(guī)劃。在應用32位ARM內核處理器STM32F107VCT6的基礎上對嵌入式智能網(wǎng)關的硬件進行設計,完成對所用到的處理器、以太網(wǎng)模塊、RS485模塊和電源等硬件進行的分析,搭建了電路、繪制和設計了原理圖和PCB。將TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議和Modbus應用協(xié)議在硬件平臺上進行了軟件開發(fā),并設計了數(shù)據(jù)緩存和交互功能。開發(fā)了Modbus智能網(wǎng)關監(jiān)控上位機程序,并針對工業(yè)照明系統(tǒng)的特點,對嵌入式軟件和上位機軟件做了相應的優(yōu)化。最后通過搭建了一個通信實驗模型,對智能網(wǎng)關和上位機的通信、照明控制器網(wǎng)絡和其他的附屬功能進行了測試。通過上述的工作,實現(xiàn)了經(jīng)以太網(wǎng)對Modbus-485網(wǎng)絡運行參數(shù)的獲取和配置,以及智能網(wǎng)關自治的數(shù)據(jù)的巡檢、更新和報警等功能,并據(jù)此給出了照明控制網(wǎng)絡的樣例實現(xiàn),為工業(yè)照明系統(tǒng)以太網(wǎng)化的開發(fā)和應用奠定了基礎,對實際工程實現(xiàn)具有參考意義。
【關鍵詞】：Modbus應用協(xié)議 工業(yè)照明系統(tǒng) TCP/IP協(xié)議 RS485總線 智能網(wǎng)關
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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 研究內容和難點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13-15
• 2.3 以太網(wǎng)協(xié)議15-17
• 2.4 本章小結17-18
• 3 智能網(wǎng)關硬件設計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設計23-24
• 3.5 本章小結24-25
• 4 智能網(wǎng)關軟件方案25-45
• 4.1 系統(tǒng)中斷設定25-26
• 4.2 啟動配置軟件設計26-28
• 4.3 以太網(wǎng)模塊軟件設計28-34
• 4.3.1 TCP/IP協(xié)議軟件設計28-30
• 4.3.2 以太網(wǎng)底層驅動30
• 4.3.3 應用層程序30-34
• 4.4 Modbus-485模塊軟件設計34-42
• 4.4.1 串行鏈路數(shù)據(jù)收發(fā)34-38
• 4.4.2 底層驅動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)交互保存軟件設計42
• 4.6 照明控制軟件設計42-44
• 4.7 本章小結44-45
• 5 上位機監(jiān)控軟件及通信測試45-65
• 5.1 智能網(wǎng)關配置49-51
• 5.2 Modbus從站設置51-52
• 5.3 寄存器設置52-53
• 5.4 照明系統(tǒng)上位機軟件設計53-55
• 5.5 通信測試55-64
• 5.5.1 通信測試平臺設計55-56
• 5.5.2 Modbus從站設置與啟動56-57
• 5.5.3 上位機軟件設置與啟動57-58
• 5.5.4 數(shù)據(jù)巡檢與更新測試58-60
• 5.5.5 數(shù)據(jù)修改和報警測試60-62
• 5.5.6 照明系統(tǒng)通信測試62-64
• 5.6 本章小結64-65
• 結論65-67
• 參考文獻67-70
• 附錄A PCB圖70-72
• 致謝72-73

【參考文獻】

中國期刊全文數(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用及推廣[J];科技風;2012年16期

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

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中國碩士學位論文全文數(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)關的研究與實現(xiàn)[D];大連交通大學;2010年

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本文編號：848684