基于云平臺的RTU系統(tǒng)的研究與設計
本文選題:遠程控制單元 切入點:數(shù)據(jù)采集 出處:《江蘇大學》2017年碩士論文
【摘要】:物聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展,促進了網(wǎng)絡遠程監(jiān)控技術的應用推廣,提高了企業(yè)的智能制造水平和市場競爭能力。面對工業(yè)4.0的滾滾浪潮,許多中、小企業(yè)也迫切希望能夠利用物聯(lián)網(wǎng)平臺,加快企業(yè)的升級改造,將企業(yè)做強、做大,但缺乏資金、技術和人才。針對這一問題,論文提出了“基于云平臺的RTU系統(tǒng)的研究與設計”課題,以便企業(yè)通過這種RTU(遠程終端單元,Remote Terminal Unit),將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)方便地傳送到云端進行存儲并實現(xiàn)遠程控制,減少企業(yè)對資金、技術和人才的依賴,確保數(shù)據(jù)的安全、可靠和大數(shù)據(jù)的分析利用。論文首先研究了國內(nèi)、外遠程監(jiān)控的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,提出了基于云平臺的遠程監(jiān)控系統(tǒng)架構,將系統(tǒng)分為被監(jiān)控設備、前端接入設備RTU、以太網(wǎng)服務器和上位機監(jiān)控四層結構,將網(wǎng)絡服務器技術、Socket編程、協(xié)議解析與嵌入式技術相結合,研制開發(fā)了基于云平臺的RTU系統(tǒng),實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控。RTU的硬件設計部分主要以S3C2440處理器作為系統(tǒng)核心,外接電源電路、網(wǎng)絡通訊電路、串口通信電路、外置看門狗電路等。實現(xiàn)了云服務器和目標設備之間的數(shù)據(jù)通信,為數(shù)據(jù)調(diào)用分析打下基礎。系統(tǒng)的軟件設計部分主要以Linux操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺,對其內(nèi)核進行配置和裁剪,并在此基礎上完成驅動程序和應用程序的開發(fā),重點是Socket網(wǎng)絡編程、RTU與被監(jiān)控設備之間的協(xié)議轉換和RTU與網(wǎng)絡服務器建立連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)?最后完成MFC上位機軟件設計以及云服務器和SQL數(shù)據(jù)庫的部署工作。本系統(tǒng)中的RTU按照國家標準GB/T17626-2006、GB/T 15969-2008,通過了國家權威機構的測試,工作環(huán)境、正弦波振蕩、射頻輻射電磁場干擾、EMC、靜電放電抗擾度、抗電快速瞬變脈沖群、抗高能浪涌和工頻磁場抗干擾度測試等指標均符合工業(yè)應用要求。整個系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,產(chǎn)品已轉讓給上海某PLC廠家配套生產(chǎn)、銷售。
[Abstract]:With the rapid development of Internet of things technology, the application of network remote monitoring technology has been promoted, and the level of intelligent manufacturing and market competition has been improved.In the face of the rolling tide of industry 4.0, many small and medium-sized enterprises are eager to make use of the Internet of things platform, accelerate the upgrading and transformation of enterprises, and make enterprises stronger and bigger, but they lack the funds, technology and talents.In order to solve this problem, this paper puts forward the topic of "Research and Design of RTU system based on Cloud platform".Through this kind of remote Terminal unit, the enterprise can conveniently transfer the data collected in the field to the cloud for storage and remote control, reduce the dependence of the enterprise on capital, technology and talent, and ensure the security of the data.Reliable and big data's analysis and utilization.Firstly, the paper studies the history, present situation and development trend of domestic and foreign remote monitoring, and puts forward the architecture of remote monitoring system based on cloud platform, which divides the system into monitored equipment.The front-end access device RTU, Ethernet server and host computer monitor four-layer structure, the network server technology socket programming, protocol analysis and embedded technology are combined to develop the RTU system based on cloud platform.The hardware design of real-time monitoring. RTU for production process is mainly based on S3C2440 processor, external power supply circuit, network communication circuit, serial port communication circuit, external watchdog circuit and so on.The data communication between the cloud server and the target device is realized, which lays the foundation for data call analysis.The software design part of the system mainly takes the Linux operating system as the development platform to configure and cut its kernel, and on this basis completes the development of the driver and the application program.The emphasis is on the protocol conversion between Socket network programming and monitored equipment, and the connection and data transmission between RTU and network server. Finally, the software design of MFC host computer and the deployment of cloud server and SQL database are completed.According to the national standard GB/ T17626-2006 GB / T15969-2008, the RTU in this system has passed the test of the state authority, the working environment, the sine wave oscillation, the interference of the electromagnetic field of radiofrequency radiation, the immunity of electrostatic discharge, the resistance of the electric fast transient pulse group,The indexes of anti-high energy surge and anti-interference of power frequency magnetic field meet the requirements of industrial application.The whole system is stable and reliable, the products have been transferred to a PLC manufacturer in Shanghai to support production, sales.
【學位授予單位】:江蘇大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP277;TP311.52
【參考文獻】
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,本文編號:1700589
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