嵌入式工控仪表中网络技术的应用研究

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随着工业现场状况越来越复杂,对在工业现场的控制仪表以及现场状态的监控级别要求也越来越高。另一方面,在网络技术高度发达的今天,实现异地远程实时监控已经成为可能并发展成为一门新的技术。基于B/S模式的网络远程监控系统已经开始出现了取代传统C/S模式监控系统的势头。在工控仪表中应用新技术来满足对远程监控系统越来越高的要求已经成为当前工控领域的热门研究方向。本文研究了远程通信中的B/S模式设计,提出了Apache+HTML5+PHP+C的整体框架。本文设计实现了嵌入式工控仪表Server端的的C程序和浏览器端的HTML5程序。采用了HTML5规范中的Websocket API与仪表进行远程通信,并使用Canvas API实现动态数据显示的功能。结合PHP实现对嵌入式工业记录仪中配置文件的读取、修改以及数据库文件下载等功能。同时,本文还根据工控系统远程监控系统的需求分析了Websocket协议相对于多种传统Web交互模式的优势所在。相对于传统方式实现的嵌入式工控仪表远程监控方式,HTML5技术的使用改善了通信实时性以及软件平台通用性差等缺点。在嵌入式Linux操作系统中直接实现Websocket通信协议,并没有依靠移植复杂的服务器方式来实现。这种模式实现的工控仪表远程监控,非常适用于MCU系统资源有限、实时性要求较高并且要求快速搭建系统的情况。将本文研究成功应用于嵌入式工业记录仪中,实现了工业现场数据实时通信、数据显示、数据库文件下载以及仪表配置文件修改等功能。通过实际的测试可以知道,本文所设计的基于B/S模式的Apache+HTML5+PHP+C的设计架构在嵌入式工控仪表中运行稳定且实时性好,达到了预期的设计目标。
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