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基于云平台的RTU系统的研究与设计

发布时间:2018-04-02 13:23

  本文选题:远程控制单元 切入点:数据采集 出处:《江苏大学》2017年硕士论文


【摘要】:物联网技术的快速发展,促进了网络远程监控技术的应用推广,提高了企业的智能制造水平和市场竞争能力。面对工业4.0的滚滚浪潮,许多中、小企业也迫切希望能够利用物联网平台,加快企业的升级改造,将企业做强、做大,但缺乏资金、技术和人才。针对这一问题,论文提出了“基于云平台的RTU系统的研究与设计”课题,以便企业通过这种RTU(远程终端单元,Remote Terminal Unit),将现场采集的数据方便地传送到云端进行存储并实现远程控制,减少企业对资金、技术和人才的依赖,确保数据的安全、可靠和大数据的分析利用。论文首先研究了国内、外远程监控的历史、现状和发展趋势,提出了基于云平台的远程监控系统架构,将系统分为被监控设备、前端接入设备RTU、以太网服务器和上位机监控四层结构,将网络服务器技术、Socket编程、协议解析与嵌入式技术相结合,研制开发了基于云平台的RTU系统,实现对生产过程的实时监控。RTU的硬件设计部分主要以S3C2440处理器作为系统核心,外接电源电路、网络通讯电路、串口通信电路、外置看门狗电路等。实现了云服务器和目标设备之间的数据通信,为数据调用分析打下基础。系统的软件设计部分主要以Linux操作系统作为开发平台,对其内核进行配置和裁剪,并在此基础上完成驱动程序和应用程序的开发,重点是Socket网络编程、RTU与被监控设备之间的协议转换和RTU与网络服务器建立连接和数据传输等,最后完成MFC上位机软件设计以及云服务器和SQL数据库的部署工作。本系统中的RTU按照国家标准GB/T17626-2006、GB/T 15969-2008,通过了国家权威机构的测试,工作环境、正弦波振荡、射频辐射电磁场干扰、EMC、静电放电抗扰度、抗电快速瞬变脉冲群、抗高能浪涌和工频磁场抗干扰度测试等指标均符合工业应用要求。整个系统工作稳定可靠,产品已转让给上海某PLC厂家配套生产、销售。
[Abstract]:With the rapid development of Internet of things technology, the application of network remote monitoring technology has been promoted, and the level of intelligent manufacturing and market competition has been improved.In the face of the rolling tide of industry 4.0, many small and medium-sized enterprises are eager to make use of the Internet of things platform, accelerate the upgrading and transformation of enterprises, and make enterprises stronger and bigger, but they lack the funds, technology and talents.In order to solve this problem, this paper puts forward the topic of "Research and Design of RTU system based on Cloud platform".Through this kind of remote Terminal unit, the enterprise can conveniently transfer the data collected in the field to the cloud for storage and remote control, reduce the dependence of the enterprise on capital, technology and talent, and ensure the security of the data.Reliable and big data's analysis and utilization.Firstly, the paper studies the history, present situation and development trend of domestic and foreign remote monitoring, and puts forward the architecture of remote monitoring system based on cloud platform, which divides the system into monitored equipment.The front-end access device RTU, Ethernet server and host computer monitor four-layer structure, the network server technology socket programming, protocol analysis and embedded technology are combined to develop the RTU system based on cloud platform.The hardware design of real-time monitoring. RTU for production process is mainly based on S3C2440 processor, external power supply circuit, network communication circuit, serial port communication circuit, external watchdog circuit and so on.The data communication between the cloud server and the target device is realized, which lays the foundation for data call analysis.The software design part of the system mainly takes the Linux operating system as the development platform to configure and cut its kernel, and on this basis completes the development of the driver and the application program.The emphasis is on the protocol conversion between Socket network programming and monitored equipment, and the connection and data transmission between RTU and network server. Finally, the software design of MFC host computer and the deployment of cloud server and SQL database are completed.According to the national standard GB/ T17626-2006 GB / T15969-2008, the RTU in this system has passed the test of the state authority, the working environment, the sine wave oscillation, the interference of the electromagnetic field of radiofrequency radiation, the immunity of electrostatic discharge, the resistance of the electric fast transient pulse group,The indexes of anti-high energy surge and anti-interference of power frequency magnetic field meet the requirements of industrial application.The whole system is stable and reliable, the products have been transferred to a PLC manufacturer in Shanghai to support production, sales.
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP277;TP311.52

【参考文献】

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本文编号:1700589

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