采用藍牙通信技術(shù)的DPU無線手持式操作器研發(fā).pdf

1、本文以上海大學機電工程與自動化學院和上海自動化儀表股份有限公司DCS分公司的橫向合作項目“SUPMAX先進控制軟件及無線擴展功能開發(fā)”為項目背景，項目涉及SUPMAX先進控制軟件和DPU(Distributed Processing Unit)無線手持式操作器兩部分。作者在項目中主要承擔了DPU無線手持式操作器的設(shè)計與開發(fā)工作。 上海自動化儀表股份有限公司自主研發(fā)的SUPMAX系統(tǒng)是新一代全數(shù)字化大型分散控制系統(tǒng)(Distrib

2、ute Control System，DCS)，已廣泛應(yīng)用于化工、電站、冶金、軌道交通等行業(yè)。DPU是該系統(tǒng)中控制站的中央處理單元，集中負責整個系統(tǒng)的信號處理、控制算法、網(wǎng)絡(luò)通訊、外部接口等，功能強大，可靠性強。然而，目前對于遠離控制室的SUPMAX系統(tǒng)控制柜，工程師必須利用筆記本電腦通過串口線與DPU相連才能進行現(xiàn)場調(diào)試，極為不便。于是如何選擇軟硬件平臺以及采用何種無線通信技術(shù)，進行無線通信接口協(xié)議以及DPU無線手持式操作器程序的設(shè)計

3、就成為本文結(jié)合實際需求的主要研究內(nèi)容。 本文首先介紹了課題研究的理論和應(yīng)用背景，對比分析了掌上電腦、無線通信技術(shù)以及軟件開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀，確定了無線手持式操作器的軟硬件開發(fā)平臺，并在此基礎(chǔ)上進行了研究和開發(fā)，取得了以下成果： (1)對SUPMAX系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和DPU的操作方式進行了研究，根據(jù)可實現(xiàn)性和經(jīng)濟性原則，提出了采用無線通信技術(shù)的手持式操作器的總體設(shè)計方案，為實現(xiàn)SUPMAX系統(tǒng)的功能擴展和靈活操作奠定了

4、基礎(chǔ)。 (2)分析對比目前流行的短距離無線通信技術(shù)，選擇藍牙技術(shù)作為無線手持式操作器與DPU的通信手段。進一步分析了藍牙通信技術(shù)基本原理、協(xié)議結(jié)構(gòu)和各種應(yīng)用模式，開發(fā)了通信接口協(xié)議軟件，通過虛擬串口方法，克服了.NETCompact Framework不支持藍牙類庫的缺點，為無線手持式操作器的進一步開發(fā)打下堅實的基礎(chǔ)。 (3)對DPU的通信數(shù)據(jù)格式以及實現(xiàn)方式進行了研究，設(shè)計了無線手持式操作器同DPU之間的無線數(shù)據(jù)報文通