基于工业以太网的嵌入式监控系统的设计与实现硕士学位论文.doc

学位论文
基于工业以太网的嵌入式监控系统的设计与实现
作者姓名:
指导教师:

东北大学计算机软件与理论研究所
申请学位级别:
硕士
学科类别:
工学
学科专业名称:
计算机系统结构
论文提交日期:
2007年12月20日
论文答辩日期:
2008年1月27日
学位授予日期:
答辩委员会主席:
评阅人:
A Thesis for the Degree of Master puter Architecture
Design and Implementation of Embedded Monitoring System Based on Industrial
by Chen Jun
Supervisor : Associate Professor Deng Qingxu
Northeastern University
January 2008
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示诚挚的谢意。
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基于工业以太网的嵌入式监控系统的设计与实现
摘要
随着信息技术的发展,工业控制网络正逐步朝着数字化、开放化、分散化的方向发展。工业以太网作为一种新型控制技术,具有开放性好、结构简单、速度快、兼容性强、易扩展和成本低等优点,受到了工业控制领域的青睐,并获得广泛应用。它实现了自动控制技术和信息网络技术的融合,为企业办公自动化与生产自动化的无缝结合提供了契机。同时,随着嵌入式系统在工业领域的广泛应用,嵌入式技术和工业以太网技术相结合已成为一大发展趋势。因此研究基于工业以太网的嵌入式监控系统是具有重要的现实意义。
本文主要研究了嵌入式工业以太网控制器和简单网络管理协议的相关技术,设计和实现了一个基于工业以太网的对设备节点具有信息检索、修改和故障诊断功能的嵌入式远程监控系统。论文首先简要介绍了网络控制系统的组成和发展,阐述了研究的意义所在。接着描述了工业以太网的发展,分析了工业以太网的优势和存在的问题以及工业以太网的通信原理和协议体系结构,研究了网络底层接口的工作原理,实现了由微处理器S3C44B0X和网络芯片RTL8019AS构成的嵌入式工业以太网络控制器,并设计了基于实时操作系统和嵌入式TCP/IP协议栈的软件平台方案。在此基础上,探讨了用于监控工业设备的嵌入式SNMP代理的实现技术,设计并实现了该代理的各个组成部分,即网络通信模块、编码解码模块、消息处理模块、Trap模块和MIB访问模块,给出了SNMP代理扩展的步骤和方法。最后对系统进行了相关测试,并对结果进行了分析,同时提出下一步需要完善的工作。
关键词:工业以太网;嵌入式系统;工业以太网控制器;简单网络管理协议;嵌入式SNMP代理
Design and Implementation of Embedded Monitoring System Based on Industrial
Abstract
With the development of information technology, industrial work is ing digital, open and decentralized. Industrial , as a new control technology, has a lot of merits, such as good openness, simple structure, quick speed, patibility, easy expansibility, low costs and so on. It has been widely used in industrial control field. The automatic control technology and work technology are integrated via industrial , which provides a chance for integratio