基于工业以太网的空气质量监测系统
李彦卿;杨伯原;张洛平
【摘 要】针对现场总线的协议众多、不同协议的兼容性差的缺点,提出一种基于工业以太网的室内空气质量监测系统的整体方案设计.该智能仪表以ARM7微处理器LPC2210为核心,将嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ移植其中,实现UDP协议处理,并配以相应的应用程序,能完成数据采集、分析、显示、存储、以太网传输等任务. 【期刊名称】《机床与液压》 【年(卷),期】2009(037)006 【总页数】4页(P152-154,185)
【关键词】工业以太网;室内空气质量监测系统;LPC2210;μC/OS-Ⅱ;UDP协议 【作 者】李彦卿;杨伯原;张洛平
【作者单位】河南科技大学机电学院,河南洛阳,471003;河南科技大学机电学院,河南洛阳,471003;河南科技大学机电学院,河南洛阳,471003 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
2 0 0 9 年6 月 第 3 7卷 第 6 期 机 床与 液 压M A C H I N E T O O L & H Y D R A U LIC S Ju n.2 0 0 9 Vol.3 7 N o.6基 于 工 业 以 太 网 的 空 气 质 量 监 测 系 统李彦 卿 ，杨 伯 原 ， 张 洛 平 （河 南科 技 大 学机 电 学 院 ， 河 南 洛 阳 4 7 1 0 0 3 ）摘 要：针对 现场总线 的协议众多 、 不同协议的兼容性差 的缺点 ， 提出一 种 基 于 工 业 以 太 网 的 室 内空 气质量 监测 系统 的整体方案 设计 。
该智能仪表 以 A R M 7 微 处 理 器 L P C 2 2 1 0 为核 心 ， 将嵌 入 式操作 系 统 lJILC / O S - Ⅱ 移植 其 中 ， 实 现 U D P 协 议 处理 ， 并配 以 相应 的应用 程序 ， 能完成数据采集 、 分析 、 显 示 、 存储 、 以 太网传输等任务 。关 键词 ： 工 业 以太网； 室 内空 气质量监测 系统； L P C 2 2 1 0 ; LLC / O S - Ⅱ ； U D P 协议中图 分类号： T P3 6 8文 献标识 码 ： B文章编 号： 100 1 - 3 8 8 1 ( 2 009) 6- 1 5 2 - 3 。A i r Q u ality M o n it o ri n g S y st e m B a s e d o n I n d u st ri al E t h e r n e t LI Y a n qi n g , Y A N G B o y u a n , Z H A N G L u o pi n g (M e c h a ni c al a n d El e ctri c al C oll eg e of H e n a n U ni v e rsity of S ci e n c e & T e ch n ol o gy , L u oy a n g H e n a n 471003 , C hi n a)A b s t r a c t : A i m e d a t th e s h o rt c o m i n g s o f n u m e r o u s a g r e e m e n t s o f th e f i eldb u s a n d th e p o o r c o m p a t ibility o f th e m a n y diffe r e nt ag r e e m e n t s , a s y s t e m i c s t r u c t u r al m o d el o f i n d o o r air q u ality m o n it o r i n g s y s t e m b a s e d o n i n t elle c t u al i n s t r u m e n t o f high - s p e e d E th e m e t wa s p r o p o s e d.T h e s y s t e m u s e s A R M m i c r o p r o c e s s o r of L P C 2 2 1 0 a s th e c o r e o f th e i n t ell e ctu al i n str u m e nt , u s e s e m b edd ed o p e r ati n gs y s t e m y C / O S - 1 I t o r e aliz e U D P p r o t o c ol p r o c e s si n g a n d u s e s th e c o r r e s p o n d i n g a p plic atio n p r o c ed u re s to c o m plete th e t a sk s of d at ac oll e ctio n , an aly si s , display , s t o r a g e , E th e m e t t r a n s m i s si o n e t c.Ke y w o r d s : I n d u s t r i a l E th e m e t ; I n d o o r ai r q u ality m o n it o r i n g s y s t e m ; L P C 2 2 1 0 ; L L C / O S - I I ; U D P p r o t o c ol0 引 言 工 业 控制 网 络 作 为 工 业 企 业 网 络 的 重 要 组 成 部分 ， 对 企 业 的 生 产 、 加 工 及 制 造 具 有 极 其 重 要 的 作 用。 工 业 控制 网络 主要 用来 处 理 实 时 现场信息 ， 是 网络控
制 系 统进 行实时控制 信息 处 理 的 数据 流 通 道 。 它 具有 协议 简单 、 容错性 强 、 安 全 可 靠 、 成本低廉等特 点，对 控制 系 统实 现 网 络 化 控 制 以 及 工 业 企 业 实 现 完 全 分布式 网 络化 控制 具 有 重 要 作用 。 工 业 控制 网 络 一般指 以 控制 事 物 对 象为 特 征 的计算 机 网 络 系 统[ 1 - 3 ] 。 空 气质 量 监 测 系 统引 入 了 嵌 入 式 操作系 统 ， 即 在测量 仪器 的 开 发 中 采 用 操 作 系 统 。 采 用 3 2 位 高 档 单片 机 ， 在 r L c / o s - Ⅱ 平 台 上 进 行 软 件 开 发 ， 在 嵌 入 式系统中实 现 U D P 协 议 处 理 ， 并 利 用 V B 6.0 实 现 工 业以太 网 和 下 位 机 通 信 。 目前 ， 国 内 的 空 气质量 监 测 系 统 大都采 用 M od e m 通 信 ， 由 于 考 虑 到 以 太 网 的 优 点 和 发 展 趋 势 ， 选 用 以 太 网 实 现 远 距 离 数据 通 信 ， 同 时 也是迎 合 发 展 的 需 要 ， 有一定 的实 用 意 义[ 4 - 5 j ． 1系统 总 体 方 案设 计整 个 系 统 由 传 感 器 、 A R M 处 理 器 、 外 围 电 路 、 RT L 8 0 1 9 A S 网 络 控 制 器 和 监 控 中 心 （P C 机） 组 成 。 采 用 P C机 为 主 机 ， 微 处 理 器 为 从 机 ， 组 成 室 内 空 气质 量 监 测 系 统 。 主 机 的 R J 4 5 网 卡 接 口 经 过 5 类 线 连接 到 下 位 机 上 。 各 个传感 器 节点 分布 于 需 要 检测 的 现场 ， 执 行数 据采 集 、 预 处 理 和 传输 等 工 作； 监 控 中 心主 机 通 过 监 控软件 和 下 位 机 通 信 ， 实 时 地 得 到 现 场 的 各项 数 据 ， 进 行 处 理 。 系 统 逻 辑 结 构 如 图 l 所 示 。电源 模 块 } = 1 [ J T A G 模 块 l 阼 = 爿 时 钟 系 统传l 液卤 LP C 2 2 1 0 蚰复 位 及 复 位 配 置 模 块 外扩 的A R M 和F L A S H 网络 控 制 器 格 = ≥ | P C 机图 l 系统 逻 辑结构图2系 统 的 硬 件 电路 设 计系 统 的 硬 件 电 路 包 括 P L C 2 2 1 0 微 处 理 器 、 电 源 系 统 、时钟 系 统 、 复 位 和 复 位 配 置 系 统 、 存 储 器 系统 、 传感 器 电 路 、 液 晶 显 示 模块 、 报警模块 、 以 太 网控制 模 块 、 J A T G 接 口 和 RJ4 5 接 口 部 分 。2.1 3 2 位 微 处 理 器 L P C 2 2 1 0 PH I L I P S L P C 2 2 1 0 是 一 款 支 持 实 时 仿 真 和 跟 踪 的 16 / 3 2 位 A R M 7 T D M I - S
基于工业以太网的空气质量监测系统
