嵌入式系统/ARM技术中的基于现场总线的嵌入式远程监控系统设计
0 引 言 当今,工业控制系统的网络化、标准化一直是业界比较关注的课题,对于大型的工业现场,由于被控对象、测控装置等设备的地域分散性,以及控制任务的实时性要求,大多数控制设备还停留在单点本地通信,其作用距离短,无法实现与企业信息网络的相互融合。随着计算机、网络通信和Internet技术的飞速发展和不断进步,嵌入式系统在家庭和工业等多个领域得到越来越广泛的应用,而如何将嵌入式系统和基于嵌入式的现场总线工业控制系统接入Internet,利用嵌入式系统作为中间件实现对FCS群控系统的远程管理和控制,已成为人们越来越关注的研究课题。 基于Web的B/S模式的远程监控技术具有非常重要 在当前的工业控制系统中,网络化和标准化是关键的发展趋势,尤其在大型工业现场,由于设备分布广泛和实时性需求,传统的单点本地通信已经不能满足需求。嵌入式系统和现场总线技术的结合,为解决这一问题提供了可能。嵌入式系统是一种以特定应用为目标,基于计算机技术,可定制软硬件的专用计算机系统,通常包括处理器、存储器、输入/输出设备和软件。随着互联网技术的发展,嵌入式系统具备了更强大的网络功能,能够接入Internet,实现远程监控和管理。 现场总线技术是工业自动化领域的一个重要创新,它通过数字通信网络连接现场的智能设备,取代了传统的模拟信号传输,提高了数据传输的准确性和效率。现场总线允许设备之间的双向通信,实现了控制任务的分散,降低了系统的复杂性,提升了系统的可靠性和效率。同时,现场总线系统具有开放性和互操作性,打破了不同厂商设备之间的壁垒,推动了工业控制系统的标准化。 在基于现场总线的嵌入式远程监控系统设计中,嵌入式系统作为中间件起到了桥梁的作用。例如,使用基于ARM技术的嵌入式系统,通过RS-485接口与现场总线设备进行通信,收集并处理来自现场的数据。同时,嵌入式系统内嵌入小型Web服务器,能够接收和处理这些数据,并通过Internet将信息提供给远程监控客户端。 系统的设计方案通常包括设备层、中间件层和远程监控层。设备层通过现场总线(如RS-485)连接,中间件层的嵌入式系统负责与设备层通信,并通过CGI(通用网关接口)编程来识别和管理各个硬件设备。上层设计有网络接口,使系统可以直接接入Internet,允许用户通过任何有网络连接的地方进行远程监控和管理,极大地扩展了监控范围和便捷性。 这种基于Web的B/S(浏览器/服务器)模式远程监控技术,用户无需安装专门的客户端软件,只需通过浏览器就能访问和控制远程设备,降低了系统的维护成本,提高了系统的灵活性。同时,为了确保系统的安全性和可靠性,还需要实施相应的加密措施和访问控制策略。 嵌入式系统与现场总线技术的结合,以及与Internet的集成,推动了工业控制系统的现代化,实现了远程监控和管理,有助于提升生产效率和降低运营成本。随着技术的不断进步,这样的系统设计将更加完善,为未来的工业自动化带来更多可能性。
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