基于嵌入式Internet的控制系统的研究.pdf

基于嵌入式Internet的控制系统研究 文汉云1，2 莫易敏2 武汉理工大学机电工程学院，武汉430070) (1长江大学计算机科学学院，荆州434103；2 摘 要 的一个发展趋势。 关键词：嵌入式Internet，控制系统，以太网，现场总线 Abstract Thestructureandfunctionofanautomationcontrol basedonembeddedInternetis introducedin this system paper． Somedetailesand usedin the abouthardwareandsoftware are technologies system systemdesigningexpatiatedamply an inthe outthat embeddedInternet infield—instrumentandin‘ and actual is examplegiven end．Pointtingusing technology havebecomea trend． dustry-device-leveldeveloping Internet，control fieldbus Keywords：embeddedsystem，Ethernet 由于现场总线标准的多样化，导致控制系统中多种现场总 线并存的局面，并使得彼此之间的互连和互操作难以解决。目 前，随着以太网技术与微控制器(MCU)的高速发展，在现场仪表 和工业控制设备层应用嵌入式Internet技术已成为工业控制网 络的发展趋势【”。 嵌入式Internet技术是近几年发展起来的一种新技术。与 现场总线相比，这种技术不仅为开发者提供了大量的工具和函 数库，而且实现了分布式的系统结构，系统可靠性大大提高；另 外，以太网一般都基于TCP／IP协议，使得整个网络只有一种底 层通信协议，可满足控制系统各个层次的要求，这不仅使得企业 信息网络和控制网络得到统一，而且易于和Intemet实现无缝 连接；通过Web浏览器，用户可在任何时候、任何地方监控现场 数据和设备状况，还可在远方对现场设备进行诊断和软件升级。 1 系统组成和功能分析 基于嵌入式Internet的控制系统结构如图1所示。该系统 图1 嵌入式Internet控制系统结构图 包括数据库服务器、Web服务器、Internet客户端和现场节点。 服务器包括数据库服务器和Web服务器，虽然它们并不一定是 移植到系统中，然后调用相关的APJ函数实现网络通信。或不采 必需的，但考虑到某些工业企业需要存放大量的历史数据，并且 要和管理信息系统交换数据，因此在设计时把它们加入了系统。 当系统规模比较小时，也可以将它们合并在一台PC机上。现场 要有操作系统、高性能MCU及大容量存储器的支持，本系统的 节点包括各类IP传感器、具有网络功能的执行机构、控制器和 开发即采用这种方法。 其它I／O接口。其中，控制器还可以连接下一级的IP传感器、执 行机构和其它I／O接口。在软件上，数据库服务器实现了与现场 于应用系统设计不必考虑任何网络协议，只需要解释并执行网 节点的Socket通讯，通过VC++编程实现了各种高级控制功 能。用户可以在网页上通过Web服务器利用Java Applet和 接，实现数据对网络的传送，且不需要操作系统的支持。 Java Beans组件技术监控实时数据，并且可以通过JSP和