论文部分内容阅读
本课题针对造纸工业的应用需求,以研究和开发性能可靠,低成本,易扩展和易升级的造纸质量控制系统为目标。论文首先分析造纸工艺流程,研究了纸张质量参数的测控原理和控制结构,在此基础上将工业以太网通信技术应用于造纸测控技术,提出了基于工业以太网的测控系统总体方案。根据这个方案基于AT91RM9200完成了总体硬件设计,并以嵌入式Linux为平台实现了总体软件设计。论文选用AT91RM9200作为硬件开发平台,对质量控制系统主要的硬件模块电路进行了详细设计,包括电源电路、时钟电路、复位电路、SDRAM存储器接口电路、NOR Flash存储器接口电路、NAND Flash存储器接口电路、DM9161以太网通信电路、RS232串口通信电路、定量测量电路、水分测量电路、驱动控制电路和声光报警电路等。软件平台采用了嵌入式Linux操作系统,整体软件架构采用分层设计,至下而上分为引导层,Linux系统层以及应用程序层。本文详细论述了控制系统软件开发平台的搭建过程和基于Linux的应用程序。软件平台的搭建主要包括基于AT91RM9200的Bootloader设计和嵌入式Linux内核移植。应用程序主要包括数据采集与处理软件、积分分离PID控制算法及其MATLAB仿真和工业Ethernet网络管理软件。最后,对设计的模块进行了性能测试和系统集成,并给出实验结果。实践证明,本课题设计的基于工业以太网的造纸质量控制系统运行可靠,具有低成本、构建灵活、易扩展等优点,具有良好的推广前景。