文档介绍：中南大学
硕士学位论文
单片机GPRS智能终端及远程工业监控技术研究
姓名:罗超
申请学位级别:硕士
专业:控制科学与工程
指导教师:李力争
20090525
摘要随着计算机和网络技术的迅速发展,基于有线和无线局域网的监控系统和数据传输系统取得了很大的发展,但对于作业点分散,环境恶劣,频发小数据量传输的工业应用,目前的工业监控系统难以满足需要,如何实现距离从数十米到数干公里的远程设备之间的自由通信,实现真正的所见即所得,监控无处不在,成为研究的热点。论文简述了当前无线通信技术和嵌入式技术发展现状,将尴叻肿橐滴无线通信技术和单片机技术相结合,提出适用于工业生产监控的无线远程监控系统方案。在介绍系统的软硬件开发平台的基础上,设计了一种基于西门子模块约癝系列单片机的远程无线智能终端,并应用编程建立了远程监控系统。智能终端与现场工业设备通过串口相连,在单片机内实现简化的点对点通信协议椋⒂玫テ疓?镸,使其经过无线网络连接到詈笥隝上的监控中心电脑建立连接,利用技术实现网络通讯,从而实现工业现场设备与远程监控中心间的可靠数据无线通信。通过实验调试验证了本系统无线数据传输的有效性。关键词终端,远程监控,椋髅抛覯中南大学硕士学位论文,
琓,.琣,瑃瓸,甋,,瓵——.,Ⅱ
随作者签名:致导师签名查盈垒学位论文版权使用授权书日期:丝年互月生日原创性声明本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名:本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第一章绪论弟一早瑁论文研究及技术应用开发背景工业监控技术是运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术,对工业生产过程实现检测、控制、管理,达到提高效率、降低消耗、确保测控、安全等目的的综合性技术。工业监控技术作为世纪现代制造领域中重要的技术之一,主要解决生产效率与一致性问题。虽然监控系统本身并不直接创造效益,但是它对企业生产过程有明显的提升作用【¨。工业监控系统的演变,是一个从集中监控向网络监控的发展历史。早期的监控系统,采用大型仪表集中对各个重要设备的状态进行监视,并通过操作盘来进行集中式操作。而计算机监控系统是以监测控制计算机为主体,加上检测装置、执行机构与被监测控制的对象共同构成的整体。在这种系统中,计算机实现了生产过程的检测、监督和控制功能。在现代企业的生产和管理中,大量的物理量、环境参数、工艺数据、特性参数需要进行实时检测、监督管理和自动控制。由于工业生产过程控制要求的高环境适应性、高实时性、和高可靠性等特点,自动控制与检测技术一直沿着自身的道路发展,测控领域所使用的通信技术都自成体系,许多通信协议不开放,而且大多数系统都是面向单台,或单一类型的设备。随着信息技术和网络技术的快速发展,当前的工业监控系统可以采用多种新型的监控技术,如下所示:诠ü驳缁巴墓ひ导嗫丶际在目前的一些工业应用现场,控制系统需要对分散在现场的设备进行远程监控和集中管理,这些现场电话网络建设往往比较完善,覆盖面较广,因此在这些工业应用中采用公共电话网络数据传输技术将会非常方便。电话网络相对于其他一些通讯方式,如无线电台、无线短信等方式,更有着实时性和稳定性较好的优势,不会像短信那样可能出现堵塞现象,也不会像无线通讯那样容易受外界雷电、现场的电磁等母扇拧R话愣裕缁巴缡悄芄皇迪旨床赐ú⑶椅定通讯的,特别是一些企业在已具备内部电话网络的情况下,对于无人值守或是抄表系统,所节约的资源和创造的效果更是非常明显【Α诠ひ狄蕴墓ひ导嗫丶际以太网是迄今最成功的局域网络技术,也是目前应用最广泛的信息网络技术之一。工业以太网是基于那看蟮那蚝偷ピM纾褂蚑/通讯协议。工业以太网就是把以太网运用到工业控制现场,把上层中南大学硕士学位论文,
的显著特点和安全要求【渊:信息网与底层控制网集成。工业以太网相对于以往自动化技术有很多优势,比如具有传输速度高、成本低、安装方便和兼容性好等方面的优势,然而事物是相对的,虽然工业以太网脱胎于、壤嘈偷男畔⑼纾腔诠ひ以太网的监控技术是面向生产过程,对实时性、可靠性、安全性和数据完整性有很高的要求,既有与信息网络相同的特点和安全要求,也