基于ARM的嵌入式网络化控制装置的研究

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在目前的工业控制中,现场信号的通信方式还没有形成一种国际上统一的标准,各种现场总线和DCS系统价格昂贵并且不同产品兼容性很差。而传统仪表往往独立使用,检测控制没有形成系统,随着Internet技术的发展,为了实现工业现场控制的彻底分散化,工业仪表网络化成为一种必然趋势。本文详细介绍了基于ARM的嵌入式网络化控制装置的实现过程。对ARM芯片S3C2410进行了探究,并以它为主要核心部件进行了控制装置硬件和软件的设计。在硬件设计方面,着重介绍了控制装置的输入通道、输出通道和网络接口,输入通道和输出通道都是8通道,各个通道的技术性能指标不尽相同,基本上覆盖了目前工业上常用的标准信号,基本上可以满足一般的工业需要。在软件设计方面,编写了S3C2410的AD驱动和扩展的D/A芯片TLV5620IN的驱动,编写了相应的数据采集程序和控制算法,实现了输入通道的数据采集和输出通道的输出控制。基于Boa和嵌入式Linux操作系统构建了嵌入式Web服务器,使每一个前端的控制装置都是一个小型的Web服务器,并且编写相应Web网页和CGI程序,任何授权的网络用户都可以通过浏览器监控现场的各种被控变量的动态变化。最后将本文设计的控制装置用于实验室的液位控制系统中,编写了PID控制算法,最终实现了对液位的控制,从而验证了控制装置的各项功能指标的正确性。
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