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.pdf

1、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。本文提出在維持現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)相對獨(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)場照明網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的信息控制管理，使得現(xiàn)場網(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。
　　在通過對當(dāng)前現(xiàn)場總線

2、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)上對嵌入式智能網(wǎng)關(guān)的硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(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/

3、IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和Modbus應(yīng)用協(xié)議在硬件平臺上進(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，并針對工業(yè)照明系統(tǒng)的特點(diǎn)，對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)行了測試。
　　通過上述的工作，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)以太網(wǎng)對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)