基于STM32的远程分布式可编程自动控制系统的设计与实现

发布时间：2017-10-16 15:10

  本文关键词：基于STM32的远程分布式可编程自动控制系统的设计与实现

  更多相关文章： 自动控制 PLC 三菱系统 STM32 CDMA技术

【摘要】：21世纪随着物联网、网络通信、自动化控制等高新技术的发展,对农业生产系统实施智慧监测、自动控制将成为现代农业未来发展的趋势。可编程逻辑控制器PLC因自身丰富的处理信息的指令系统及存储信息的内部器件而在工业控制领域具有广阔的应用场所。将PLC应用于智慧农业实现完全的自动控制将是一个很好的发展趋势。本文综述了分布式系统中的ZigBee短距离无线通信、RS485 Modbus有线通信技术的特点,以及远程监控中的MC323 CDMA TCP/IP通信的技术特点和近程可视化操作中的MCGS触摸屏,着重分析了PLC的三菱通信协议及指令系统,为STM32仿PLC的实现奠定理论基础。系统整体设计框架所包括的模块主要有：远程操作站、边缘网关模块、MCGS触摸屏、采集模块以及控制模块。其中核心是边缘网关模块,在以STM32为主控芯片的基础上,分别对整个系统相应部分进行了硬件电路的设计及软件的具体编程实施,尤其是PLC指令系统在STM32中的嵌入。文章最后以某集团智能管道污水处理自动控制系统为试验示例,详细介绍了执行自动控制的步骤。试验结果表明本文所设计的可编程自动控制系统是可行的,初步完成了本文要达到的研究目标。末尾进行了展望,进一步优化该系统,以期将其应用于其他领域,降低用户的项目建设成本及日常的维护费用。
【关键词】：自动控制 PLC 三菱系统 STM32 CDMA技术
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S126
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 课题的研究背景11
• 1.2 课题的来源及意义11-12
• 1.3 国内外远程分布式可编程自动控制系统的研究现状12-14
• 1.3.1 分布式系统的研究现状12-13
• 1.3.2 远程监控的研究现状13-14
• 1.3.3 嵌入式软PLC的研究现状14
• 1.4 课题的研究目标14-15
• 1.5 论文主要内容及结构15-17
• 2 远程分布式的设计及技术选择17-31
• 2.1 ZigBee技术17-22
• 2.1.1 ZigBee技术与其他短距离无线通信技术的比较17-18
• 2.1.2 ZigBee技术概述18-19
• 2.1.3 ZigBee协议栈19-21
• 2.1.4 ZigBee芯片选择21-22
• 2.2 RS48522-25
• 2.2.1 RS485概述22
• 2.2.2 Modbus协议22-24
• 2.2.3 RS485芯片选择24-25
• 2.3 TCP/IP协议25-28
• 2.3.1 CDMA技术及AT指令26-27
• 2.3.2 MC323模块27-28
• 2.4 MCGS触摸屏28-29
• 2.5 本章小结29-31
• 3 可编程控制的相关技术分析31-42
• 3.1 三菱PLC概述31-34
• 3.1.1 FX2N系列PLC内部元件31-32
• 3.1.2 FX2N系列PLC指令32-34
• 3.2 三菱FX系列PLC编程口通信协议34-36
• 3.3 三菱梯形图PLC指令开源编程详解36-39
• 3.4 三菱PLC开发环境39-40
• 3.5 本章小结40-42
• 4 系统整体设计概述42-46
• 4.1 系统各部分简介42-44
• 4.2 系统实现功能44-45
• 4.3 本章小结45-46
• 5 系统硬件设计与实现46-61
• 5.1 主控芯片的选择46-48
• 5.2 边缘网关模块电路的设计48-57
• 5.2.1 各芯片串口通信设计48-51
• 5.2.2 MC323电路设计51-54
• 5.2.3 系统电源电路设计54-57
• 5.3 控制器模块电路的设计57-59
• 5.4 采集器模块电路的设计59-60
• 5.5 本章小结60-61
• 6 系统软件设计与实现61-87
• 6.1 分布式通信的设计61-66
• 6.1.1 ZigBee无线通讯61-64
• 6.1.2 RS485有线通讯64-66
• 6.2 远程通信的设计66-69
• 6.3 触摸屏近程通信的设计69-71
• 6.4 可编程控制的设计71-86
• 6.4.1 STM32 103-2 PLC指令的实现73-77
• 6.4.2 STM32 103-1与STM32 103-2间数据通信77-80
• 6.4.3 用户业务平台远程下载调试PLC程序80-83
• 6.4.4 MCGS触摸屏近程自动控制83-86
• 6.5 本章小结86-87
• 7 系统应用实例87-92
• 7.1 应用实例87-91
• 7.2 本章小结91-92
• 8 工作总结与展望92-94
• 8.1 工作总结92-93
• 8.2 工作展望93-94
• 参考文献94-98
• 作者简介及科研成果98
• 作者简介98
• 科研成果98

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本文编号：1043360