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1、上海交通大学硕士学位论文 5基于嵌入式系统的中央空调冷水机组网络通信和控制器的设计与实现 摘 要 随着计算机网络 通信技术与自动控制技术的发展与结合 工业数据通信与控制网络逐渐成为自控领域的一门应用广泛的技术 嵌入式操作系统的引入为工业控制系统及其产品的开发设计工作带来了广阔的空间和应用前景 Windows CE.NET 是 Windows CE的第四代产品它是一个抢先式多任务并具有强大通信能力的嵌入式操作系统它是一个全新的可移植的实时的模块化的操作系统具有流行的微软程序开发界面提供许多快速开发嵌入式系统的工具Windows CE.NET 操作系统是一个适合下一代互联工业自动化设备的小体积嵌入
2、式平台 论文研究和设计的对象是中央空调冷水机组的网络通信和控制器它是应用于开利空调的现场总线控制网络系统中的它能通过R S 2 3 2 通信端口与网络智能接口控制器D a t a l i n k 通信 实时读取开利空调冷水机组的运行数据并实现对它们的控制功能 同时通过因特网将机组运行参数及生成的标准管理报告传送给用户 为了实现友好的人机交互 网络通信和控制器采用了触摸屏使得数据能够图形化地显示 论文分析了嵌入式操作系统 W i n d o w s C E的发展及其在工业控制上海交通大学硕士学位论文 6领域的应用现状 针对嵌入式网络通信和控制器的需求 提出了设计方案并详细描述了软硬件实现方法 同
3、时通过分析 W i n d o w s C E . N E T的实时性能对 W i n d o w s C E 上的实时应用程序的开发提出了几条有效的建议 最后给出了系统总的结构 并展望了嵌入式操作系统在工业控制领域的应用前景 嵌入式网络通信和控制器的设计是论文的重点共分为三个部分硬件平台的选型和搭建嵌入式操作系统的选择优化定制以及应用软件的设计开发 论文选定研华的嵌入式主板 P C M 9 5 7 5作为嵌入式的硬件平台在对 W i n d o w s C E . N E T的内核进行分析的基础上选择使用 P l a t f o r m B u i l d e r . N E T对操作系统进
4、行优化和定制工作通过对嵌入式网络通信和控制器产品需求的分析 将软件分为三大模块通信模块数据库和文件存储模块以及用户界面模块使用Embedded C+作为开发语言开发出界面美观 实时性强的应用程序 论文的设计成果已经投入生产 并在开利公司冷水机组现场总线系统中得到了成功应用 嵌入式网络通信和控制器的成功开发与应用为嵌入式系统在工业控制领域的应用与开发作了一些具有实际意义的探索工作 关键词Windows CE.NET网络通信和控制系统平台定制串口通信嵌入式数据库 上海交通大学硕士学位论文 7DESING AND REALIZATION OF EMBEDED SYSTEM BASED NETWORK
5、 COMMUNICATION AND CONTROLLER FOR CENTRAL AIR CONDITIONER CHILLER CLUSTER ABSTRACT With the development and combination of computer network, communication technology and automatic control technology, industrial data communication and control network gradually become more and more widely applied in a
6、utomatic control area. The introduction of embedded operating system brings wider space and application future to the develop and design of industrial controls system and related products Windows CE .NET is the fourth generation product of Windows CE. It is a preemptive, multi task embedded OS with
7、powerful communication capability. It is a completely new, migratable, real-time and modulated OS. It has popular Microsoft application development interface, provides many fast development tools for embedded system. Windows CE .NET OS is a thin-sized embedded platform suitable for next generation c
8、onnected industrial automation equipments. The investigation and design object of this paper is the network communication and control unit of central air conditioner chiller cluster, which is used in the field bus control network system of Carrier air conditioner. It can communicate with Datalink-Ne
9、twork intelligent interface controller by RS232 port, real-time read the runtime data of the 上海交通大学硕士学位论文 8chiller cluster and achieve control function on it, meanwhile send the data and standard management report to user through internet. To achieve user-friendly man-machine interaction, network co
10、mmunication and controller unit adopted touch-screen so that data could be demonstrated in graphical mode This paper analyzed the development and application status in industrial control area of Windows CE, according to the request of embedded network communication and controller unit, proposed desi
11、gn plan, described hardware and software implementation method in detail, by analyzing the real-time performance of Windows CE .NET, provided several effective suggestions in Windows CE real-time program development; provided system overall structure and discussed the vista of the application of emb
12、edded OS in industrial control area. Design of the embedded network communication and control unit is the focus of this paper; its composed of three parts: selection and construction of hardware platform; selection, optimization and customization of embedded system; design and develop of application
13、 software. Embedded mother board PCM9575 from Advantech is selected as the embedded hardware platform. By the analysis of Windows CE .NET kernel, selected Platform Builder .NET to optimize and customize the operating system. Through the request analysis of the embedded network communication and cont
14、rol unit, divided the software 上海交通大学硕士学位论文 9into three modules: communication module, database and file storage module and user interface module. Developed user-friendly and real-time application software using Embedded C+. The design had been put into production and successfully used in chiller cl
15、uster field bus system of Carrier Co. The successful development and application of embedded network communication and control unit did meaningful research works for the development and application of embedded system in industrial control area. KEY WORDS: Windows CE .NET, network communication and c
16、ontrol, system platform customization, serial port communication, embedded database 上海交通大学硕士学位论文 3上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果 除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名熊蕙 日期 2005 年 1 月 21 日 上海交通大学硕士学位论文 4上海交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密在 年解密后适用本授权书 本学位论文属于 不保密 请在以上方框内打 学位
