基于以太网的远程控制器设计及其应用

摘要

物联网是基于传统电信网以及互联网的信息载体，是一种可以让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网中策略控制研究是为了解决开放环境下控制实时性和网络QoS之间的矛盾，适应物联网开放环境下兼容不同终端控制方式的问题。如今集散控制系统已被广泛应用到工业控制的各个领域，构建符合工业自动化发展趋势的集散控制势在必行。以太网技术自身的不断完善及计算机网络技术的逐步发展，使传统上用于管理层的以太网技术不断渗入到过程监控层甚至现场设备层。建立以工业以太网为基础的全球开放的工业控制网络是自动控制技术发展不可阻挡的趋势。
　　本文在对物联网技术和以太网技术发展现状分析的基础上，构建控制系统的整体设计方案，对系统主要模块进行方案选择与论证，详细阐述各模块硬件电路设计、主控制器系统软件设计、以太网网络协议的设计与实现。设计以以太网为例，制作了基于DP83848C以太网物理层接口芯片和具有以太网介质访问控制功能的STM32F107控制器的PCB原型作为控制终端。在云端，运行IBM公司开发的基于开源跨平台Javascript运行期库Node.js的数据流图程序设计软件Node-RED，作为客户端与终端的数据桥梁。
　　论文特色在于设计了基于以太网的远程物联控制架构方案，将目前发展迅速的工业以太网运用于电动机远程控制系统，不仅可以发挥控制系统实时性好、结构明确的优点，同时也可以发挥以太网的高兼容性，为以后进一步将物联网功能向电动机等电气设备扩展的奠定了基础。因此相比其他物联网方案，具有更广泛的应用前景。

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