《基于以太网的电热炉温度远程控制系统方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于以太网的电热炉温度远程控制系统方案（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、毕毕 业业 设设 计计 论论 文文 题 目 基于以太网的电热炉温远程控制系统设计 院 系 电气与信息工程系 专业 自动化 班级 0103 学号 0101110302 学生姓名 阳 春 美 导师姓名 刘 国 繁 完成日期 2005 年 6 月 18 日 湖南工程学院 毕毕业业设设计计 论论文文 任任务务书书 设计 论文 题目 基于以太网的电热炉温度远程控制系统 姓名 阳春美 系别 电气与信息工程系 专业 自 动 化 班级 0103 学号 02 指导老师 刘 国 繁 教研室主任 唐 勇 奇 一 基本任务及要求 本课题的基本任务是研究基于以太网的炉温远程控制系统设计 能远距离对电热炉的 温度实施有效
2、控制 主要技术要求 温控器以单片机为核心 恒温值设定范围 600 1000 精度等级 0 5 级 显示位数 4 位 能与以太网直接连接 能 远程设置控制参数和上传控制参数和实际温度等数据 控制策略采用 PID 控制 模 糊控制或二者结合 主要设计内容 总体方案设计 硬件设计 控制算法设计 软件设计 侧重于控制算法和软件设计 二 进度安排及完成时间 查阅资料 确定总体方案 完成选题报告及文献综述初稿 3 周 总体方案设计 2 周 确定硬件 软件的结构 拟定关键算法 1 周 控制算法详细设计 2 周 设计软件程序 调试 4 周 撰写毕业设计说明书 整理文档资料 答辩 3 周 目目 录录 摘要摘要
3、AbstractAbstract 第第 1 1 章章 绪论绪论 1 1 1 选题的背景与意义 1 1 2 相关知识简介 2 1 2 1 BL2OOO 简介 2 1 2 2 Dynamic C 概 述 2 1 3 课题发展现状与前景展望 4 第第 2 2 章章 系统总体方案的确定系统总体方案的确定 5 2 1 系统设计的要求 5 2 2 总体方案的确定 5 2 3 嵌入式 WebServer 讨论 7 第第 3 3 章章 系统硬件电路设计系统硬件电路设计 10 3 1 系统硬件的总体结构设计 10 3 2 系统硬件子模块的设计 10 3 2 1 BL2000 的硬件结构 11 3 2 2 温度检
4、测元件和变送器设计 12 3 2 3 温度控制电路设计 13 第第 4 4 章章 温度控制算法设计温度控制算法设计 15 4 1 PID 计算程序 15 4 2 PID 参数的整定 18 4 2 1 PID 参数与系统控制性能 18 4 2 2 采样周期 T 的确定 19 第第 5 5 章章 基于基于 DynamicDynamic C C 的系统软件设计的系统软件设计 21 5 1 温度控制程序设计 21 5 2 Web 服务程序设计 23 5 3 HTML 页面设计 29 5 3 1 温度显示 页 30 5 3 2 参数配置页 30 结束语结束语 33 参考文献参考文献 34 致谢致谢 35
5、 附录附录 A A BL2000BL2000 程序程序 36 附录附录 B B 网页源程序网页源程序 40 B 1 温度显示页面程序 40 B 2 参数配置页面程序 40 基于以太网的电热炉温度远程控制系统基于以太网的电热炉温度远程控制系统 摘要摘要 本课题的基本任务是研究基于以太网的电热炉温远程控制系统设计 能远 距离对电热炉的温度实施有效控制 系统主要由被控对象 电热炉 温度控制器和客 户浏览器三部分组成 在被控对象和温度控制器之间设置过程控制接口 过程控制接 口包括温度检测装置和调功器 温控器由单板机 BL2010 构成 完成接收客户端的请求 和温度控制的功能 温度控制采用 PID 控制
6、策略 BL2010 通过自身的以太网接口与网 络连接 客户浏览器完成温度显示和参数设置的功能 通过以太网 将设置参数 恒 温值 PID 参数 传送给 BL2010 实现远程监控 关键字关键字 以太网 远程控制 电热炉 The Design of Electric Stove Temperature Long distance Control System Based on Ethernet ABSTRACTABSTRACT The fundamental task of this project is studying the electric stove long distance cont
7、rol system design based on Ethernet which can implement effective control to electric stove in a long distance way The system is mainly make up of the passive object electric stove temperature controller and visitor browser Between passive object and temperature controller there have set up a proces
8、s interface which embrace temperature examine installation and power regulator The temperature controller is make up of single board computer BL2000 finishing the function of receiving the request from the end of visitor browser and controlling temperature PID tactics is adopted in temperature contr
9、ol By means of the Ethernet interface of itself BL2000 join together with network Visitor browser fulfill the function of temperature display and setting up parameter by means of Ethernet which convey the set parameter constant temperature value and PID parameter to BL2000 accomplishing long distanc
10、e control KeywordsKeywords Ethernet Long distance control Electric stove 第 1 章 绪论 1 1 选题的背景与意义 在工业生产过程中 加热炉温度的控制是十分常见的 一般的温度控制器大都功 能简单 固定 只能修改一般的参数 不能根据实际环境修改控制程序 控制效果不 甚理想 单片机采用互连网进行通讯与控制具有很好的应用价值 可开拓单片机和互 连网应用的新领域 它可以很容易地实现远程的监视控制 同时单片机采用浏览起进 行监控也将给软件的编程带来极大的便利 互连网的技术大多应用在商业领域的信息 传递 但目前也开始越来越多的向工业
11、控制领域发展 单片机以其以及小 功能强 灵活可靠而广泛应用于工业控制和电器产品中 远程控制是其重要的内容之一 现在 单片机也开始向互连网方向发展 以求实现远程控制 传统的实现单片机远程控制的 方法一般是采用串行口 RS232 RS485 和 CAN 总线等 如果将单片机与调制解调器连 接 这样便可以与远程计算机进行通讯联系 形成一种新的远程控制方案 因而 根 据现场实际 开发一种既照顾现场情况又考虑远程通讯的新的单片机控制方案将具有 重大的意义 2 Wildcat 为 OEM 设计者提供了低成本 高性能的单板计算机以实现以太网接入 这 些紧凑式板卡具有许多嵌入式控制和监视应用优点 所有的 BL
12、2000 系列模块可以使用 恰当的辅助硬件通过以太网 互连网进行编程和调试 带有 10Base 以太网口的系统可 以直接通过网络或互连网进行控制和监视 能够对远端设备开发接口 能够提供网页 服务 还能够发送 E mail BL2000 系列对于大系统来说作为一个具有网络功能的服务 处理器也是非常理想的 BL2000 系列的编程使用工业级的 Z Word 的 Dynamic C 软件开 发系统 动态 C 语言是基于 Windows95 98 NT 及 Linux 平台的 Rabbit 应用软件的完整开 发系统 它作为应用程序运行于 IBM PC 兼容机上 是 Z World 公司为基于 Rabb
13、it 微 处理器的嵌入式系统而专门设计的 C 编译系统 动态 C 包含了所有低层的 I O 驱动函 数库 大大减轻了软件开发的工作量 它具有实时多任务内核 提供 SOCKET 级 TCP IP 编程 支持各种网络协议 如 HTTP FTP SMIP PPP 等 应用动态 C 进行软 件开发 无需仿真器和编程器 开发成本大大降低 另外 动态 C 直接对存储器进行 编译 函数和库都是被动态的编译和连接的 因此具有极大的速度优势 本课题来源于工业发展的现实需要 可用于学生的综合实验 课程设计 毕业设 计以及工程实践能力培养训练等实践性环节教学中 其学习和训练项目可选择多种 在学生学习有关计算机技术及
14、计算机控制系统的基础上 通过参加系统的一部分硬件 软件设计 以及系统的调试工作 培养学生综合运用计算机技术组成系统的调试设计 能力 并给学生提供了运用所学控制理论知识 解决控制系统调试中出现的实际问题 的机会 本课题所需课程很多 包括 单片机原理与接口技术 电子线路 CAD 计算 机控制技术 计算机网络 因特网技术 自动控制技术等 因此 对于本课题的研究 可以更深刻全面的把所学知识融会贯通 对于自动化专业的学生是一个难得的实践 1 2 相关知识简介 1 2 1 BL2000 简介 Wildcat 为 OEM 设计者提供了低成本 高性能的单板计算机以实现以太网接入 这些紧凑式板卡具有许多嵌入式控
15、制和监视应用优点 电路板尺寸为 3 43x4 15 英寸 非常适合系统集成 BL2000 具有 4 种版本 其中两种具有以太网接口 另外两种没有以太网接口 所 有 BL2000 都具有 28 个数字 I O 包含 5 或 7 个双功能模拟 数字输入 3 个 RS 232 485 串行口 Rabbit2000 CPU 22 1MHz 128K 的 SRAM 及 256K 的 Flash 可扩展 在板的单刀双掷继电器输出 LED 显示 7 个定时器 备用电池的时间 日期时钟 对于最常见的应用 BL2000 和 BL2020 模块包含 4 通道 12 位 A D 输入 5 通道双 功能输入 以及 2
16、 通道 12 位 D A 输出 对于不需要高精度模拟数据采集的情况可以 选用 BL2010 及 BL2030 具有 4 通道 10 位 A D 输入 7 通道双功能输入 没有 D A 输出 双功能输入是由软件设置的 可配置成模拟输入或带域值的开关量输入 所有的 BL2000 系列模块可以使用恰当的附助硬件通过以太网 互联网进行编程和 调试 带有 10Base 以太网口的系统可以直接通过网络或互联网进行控制和监视 能 够对远端设备开放接口 能够提供网页服务 还能够发送 e mail BL2000 系列对于大 系统来说作为一个具有网络功能的服务处理器也是非常理想的 BL2000 系列的编程使 用已工业级的 Z World 的 Dynamic C 5 增强内存下传 程序单步 在每一行 C 或汇编语句执行时 被改变的数据在 Memory Dump 窗口被以高亮或用户定义的颜色显示 6 TCP IP 提高 减少 TCP IP 对 Root 内存的使用并提高 TCP IP 速度 7 SMTP 认证 支持 E Mail 服务器认证 1 3 课题发展现状与前景展望 随着超大规模集成电路的发展及计算机软
