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基于Ethernet+TCP/IP标准工业以太网实现FMS的远程控制

作　者: 耿芳华
导　师: 陈少克
学　校: 汕头大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 柔性制造系统 工业以太网 嵌入式系统 控制网络 Socter
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 116次
引　用: 3次
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内容摘要


柔性制造系统FMS (Flexible Manufacturing System)是CIMS中的制造子系统。柔性制造系统(FMS)是集计算机技术、数字控制技术、网络通信技术以及现代生产管理技术为一体的现代制造技术。ET-FMS-T型柔性制造系统是在上世纪90年代初汕头大学、香港生产力促进局、香港MIT系统工程公司合作开发的FMS教学系统,是一种加工回转体零件的柔性制造系统。由于各种原因,现在整个系统已经不能运行,本文主要研究工作,就是在熟悉原系统工作原理的基础上,利用工业以太网控制网络技术,对原系统进行改造和升级。其主要工作如下:1.基于ARM9和Armlinux开发一个嵌入式网络接口控制器,功能实现TCP/IP协议与RS-232协议之间的转换,从而实现以太网数据和串口数据之间的转换,使只有RS-232串口接口的FMS底层设备在不改变原来结构的基础上,方便地接入工业以太网。2.工业以太网最典型的应用形式是Ethernet+TCP/IP。它的底层是Ethernet,网络层和传输层采用国际公认的标准TCP/IP,用Ethernet和ICP/IP技术构建通讯网络平台,就是使终端设备能够直接成为一个网络节点,能直接连接到企业信息网络中去,真正实现企业管理信息和生产过程测控子网的一体化,企业内部的管理站或者远程工作站就可以直接监视这些设备,实时的对生产过程操作管理。3.在新的网络控制系统平台基础上,重新设计其控制软件,并用高级编程语言VB进行开发。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第1章 绪论  8-15
  1.1 FMS 的概述  8-11
    1.1.1 柔性制造系统概述  8-10
    1.1.2 FMS 控制系统的发展与研究现状  10-11
  1.2 课题研究的背景和意义  11-13
  1.3 本论文主要的研究内容  13-14
    1.3.1 嵌入式网络接口控制器开发  13-14
    1.3.2 建立ET-FMS-I 的网络控制系统平台  14
    1.3.3 控制系统软件开发  14
  1.4 本章小结  14-15
第2章 网络控制系统的设计  15-30
  2.1 网络控制系统  16-20
    2.1.1 集中式数字控制系统(DDC)  16
    2.1.2 分布式控制系统(DCS)  16
    2.1.3 现场总线控制系统(FCS )  16-17
    2.1.4 工业以太网  17-20
  2.2 柔性制造系统的控制和管理系统  20-22
  2.3 FMS 控制系统结构  22-23
  2.4 ET-FMS-I 原控制系统分析  23-24
  2.5 基于TCP/IP+Ethernet ET-FMS-I 网络控制系统设计  24-28
  2.6 本章小结  28-30
第3章 嵌入式网络接口控制器的设计  30-51
  3.1 引言  30
  3.2 嵌入式网络接口控制器工作原理  30
  3.3 嵌入式系统的概念  30-32
  3.4 嵌入式网络接口控制器硬件设计  32-35
    3.4.1 控制器硬件的总体连接框架  32-33
    3.4.2 RS-232 接口电路  33-34
    3.4.3 Ethernet 接口电路  34-35
  3.5 嵌入式网络接口控制器的工作过程  35-36
  3.6 嵌入式操作系统的选择  36-39
    3.6.1 操作系统的分类  36-37
    3.6.2 常见的几种嵌入式实时操作系统  37-38
    3.6.3 Linux 作为嵌入式操作系统的优势  38-39
  3.7 交叉编译环境的建立  39
  3.8 操作系统内核的裁剪与移植  39
  3.9 设备驱动程序的开发  39-45
    3.9.1 Linux 驱动程序简介  39-40
    3.9.2 Linux 驱动程序包含的部分  40-41
    3.9.3 设备驱动程序模块的动态加载  41
    3.9.4 网络控制器的串口驱动程序  41-43
    3.9.5 网络控制器的网口驱动程序  43-45
  3.10 嵌入式网络接口控制器的软件设计  45-50
    3.10.1 软件设计  45-47
    3.10.2 串口程序的实现  47-48
    3.10.3 网络程序的实现  48-49
    3.10.4 嵌入式网络接口控制器协议转换实现  49-50
  3.11 本章小结  50-51
第4章 基于VB ET-FMS-I运控系统的设计和开发  51-63
  4.1 运控系统软件的特点  51-52
  4.2 客户/服务器结构  52
  4.3 运控系统软件设计  52-53
  4.4 系统功能模块划分  53-55
  4.5 运控系统软件的数据传输  55-60
    4.5.1 数据传输原理  55-56
    4.5.2 套接口(Socket)技术  56-57
    4.5.3 VB 环境下开发网络程序  57-60
    4.5.4 数控程序传输和网络监控的实现  60
  4.6 本章小结  60-63
第5章 总结与展望  63-64
参考文献  64-68
致谢  68-69
发表论文  69-70
个人简历  70

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
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