嵌入式因特网接入技术在测控网络中研究应用

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随着Internet和嵌入式系统的广泛应用,计算机技术、网络技术、控制技术和现场总线技术得到迅速发展,促使测控网络向数据共享更加方便、信息传递更加快捷和交互性更强的方向发展,基于嵌入式Internet技术的远程网络测控应运而生,它将推动控制技术向网络化、开发性和分布性的方向进一步发展。 现代的测控网络以现场总线技术为核心。现场总线从工业现场设备底层向上发展,计算机网络从互连网Internet顶层向下渗透,直至和底层的现场设备可以通信,就形成了基于嵌入式Internet技术的现代测控网络。 本文首先分析了现场总线系统(FCS)与传统集散控制系统(DCS)相比具有的特点、FCS的网络体系结构,介绍了几种流行的现场总线,提出了将嵌入式Internet技术结合现场总线构建现代测控网络的课题;在此基础上,构建了基于嵌入式Internet技术的测控网络结构模型;深入研究了嵌入式系统的核心硬件—嵌入式微处理器,通过对比普通操作系统,描述了嵌入式实时操作系统的特点;重点研究了实现嵌入式Internet的四种实现方法,并分析了以太网在工业测控系统中应用的难点,给出了一个基于嵌入式IP的网络测控系统实例;最后,研究与设计了一个基于嵌入式Web服务器的远程网络视频监控系统,该嵌入式Web服务器利用目前成熟的嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,通过对μC/OS-Ⅱ进行适当的裁剪、修改与移植,在AT89C51嵌入式微处理器上实现了TCP/IP协议栈及应用程序,系统的成功运行证明了本文研究成果的有效性,也表明嵌入式Internet技术在现代测控网络系统中具有广阔的应用前景和推广价值。
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