多協(xié)議嵌入式數(shù)據(jù)處理的研究.pdf

1、隨著工業(yè)4.0的提出，工業(yè)控制系統(tǒng)對(duì)智能化、自動(dòng)化和信息化的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)工業(yè)控制領(lǐng)域正不斷地往個(gè)性化方向發(fā)展。多種工業(yè)控制總線的嵌入式設(shè)備被加入以太網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面等功能。控制系統(tǒng)即將出現(xiàn)越來(lái)越多的個(gè)性化定制。
　　本文的項(xiàng)目背景是煉油廠發(fā)油系統(tǒng)。該系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)各種控制儀表的數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)發(fā)油過(guò)程的檢測(cè)功能；能將數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享；管理員可以通過(guò)瀏覽器監(jiān)測(cè)發(fā)油現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。因

2、此系統(tǒng)應(yīng)該包含以太網(wǎng)功能、多種總線協(xié)議接口和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。根據(jù)以上功能需求，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了不同設(shè)備（多協(xié)議Modbus、UDP、HTTP）間的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分級(jí)存儲(chǔ)、以太網(wǎng)功能遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與交互的管理系統(tǒng)。
　　為了提高系統(tǒng)響應(yīng)速度、減少系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)、增加模塊之間數(shù)據(jù)交換的靈活性，本文提出任務(wù)調(diào)度算法：使用面向?qū)ο蟮乃枷雽⑷蝿?wù)抽象為類的對(duì)象。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，CPU根據(jù)執(zhí)行條件調(diào)用對(duì)象；對(duì)象之間通過(guò)消息機(jī)制進(jìn)行通信；數(shù)據(jù)交互使用共

3、享內(nèi)存；使用中斷配合主函數(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)度算法。這種軟件調(diào)度算法可以在無(wú)操作系統(tǒng)的支持下，保證系統(tǒng)響應(yīng)的及時(shí)性，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
　　對(duì)于獲取到的所有數(shù)據(jù)，根據(jù)用途的不同，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分級(jí)存儲(chǔ)。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和管理員通過(guò)瀏覽器監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)存放在RAM中；歷史記錄和備份的數(shù)據(jù)存放在SD卡中；對(duì)于同級(jí)設(shè)備之間數(shù)據(jù)共享以及久遠(yuǎn)歷史記錄存放在數(shù)據(jù)庫(kù)中。
　　為了實(shí)現(xiàn)B/S架構(gòu)下的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，本文在TCP/IP協(xié)議的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)HTTP協(xié)議下的瀏覽器表單