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圜呔,哩钔学位论文作者签名:关墙并不学位论文版权使用授权书西南交通大学日期::加甮,本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于C芸冢年解密后适用本授权书;槐C芡牛褂帽臼谌ㄊ椤朐谝陨戏娇蚰诖颉按纭指导老师签名:
学位论文作者签名:吴培井毛日期:乃”西南交通大学硕士学位论文主要工作毕声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下:嵌入式网关硬件设计。根据系统功能需求提出了硬件架构并选择了合适的芯片,进而设计了系统板的和鹊缏罚涌诎宓牡缭础⒁蕴涌凇串行接口等电路。根据硬件原理图完成了杓疲乇鹫攵酝毓ひ涤τ没肪澈拖统板高频工作特性,选择光电隔离、四层的恪⒍嗟憬拥乩刺岣咂淇垢扇拍芰Γ增强了网关硬件系统的稳定性;嵌入式网关系统软件移植。选择瓸魑8猛氐南低骋汲绦颍治隽瓸舳鞒滩⒒。选择魑8猛氐那度胧讲僮飨低常褂胢方式完成渲和粗粒度裁剪,合作完成囊浦玻嵌入式网关应用软件开发及其功能、性能测试。首先通过分析比较,选择线程这种轻量级的多任务方式和传输层的橥瓿闪诵樽;换竟δ堋F浯握攵哉点层冗余的前端智能设备监控系统对网关的要求,从理论上分析了单播、多播和广播的异同,并进行了三种方式下的性能测试,最终选择多播方式,使网关在保证自身性能和网络负荷的前提下支持前端智能设备监控系统的站点层冗余设计;将该网关应用于站点层冗余的前端智能设备集中监控系统,并进行了整体联调联试。本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文第前端智能设备协议的制定解决了通信电源生产厂家接口不一致问题,但作为现场设备层协议,其远程监控拓展范围很有限。近年来,工业以太网正逐步进入工业控制领域,但将其完全应用于现场设备层仍存在着实时性差、可靠性和安全性弱等不足。因此,现场总线与工业以太网必将长期并存。对于目前多种网络并存的现状,网关是一种解决方案。本文立足于实际工程需求,设计了一种基于前端智能设备与疘那度胧酵兀实现了对前端智能设备的远程监控。首先,根据网关工作原理,提出了基于前端智能设备与疘那度胧酵匦模型,为网关的硬件设计、系统软件裁剪和移植、应用软件设计提供了理论依据。根据网关协议模型中链路层要求,设计了网关系统板和接口板,并特别针对网关工业应用环境和系统板高频工作特性,选用光电隔离、多层⒍嗟憬拥氐纳杓品椒ǎ右欢ǔ度上提高了硬件抗干扰能力。其次,基于网关硬件,依次移植和开发了系统软件和应用软件。通过分析系统装载程序瓸舳鞒探嬷屏似舳鞒掏迹⒔。利用嵌入式操作系统膍方式对其进行配置和粗粒度裁剪,并最终移植到由瓸嫉那度胧酵匕迳希M赜τ萌砑罱耸室说脑诵谢肪场T谙低软件的基础上设计了网关应用软件,通过理论分析进程和线程、蚒对系统性能的影响,选用线程这种轻量级的多任务方式和传输效率较高的洳阈椋成了协议转换基本功能。在命令线程和应答线程中加入了线程同步机制,使两个线程有序访问一涌谡庖还蚕碜试础Mü砺酆褪笛楸冉系ゲァ⒐悴ズ投嗖サ挠帕樱择多播应用于网关,使其支持站点层冗余的前端智能设备监控系统。最后,将该网关应用于站点层冗余的前端智能设备集中监控系统,在系统长时间的运行中,网关软硬件都表现出较好的可靠性和稳定性,验证了该设计的可行性和正确性。本设计完成的网关,一方面解决了前端智能设备远程监控的问题,另一方面为实现工业以太网与现场总线的互联互通提供了一定参考价值。关键词:嵌入式网关;前端智能设备协议;疘椋患嗫
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