煤矿安全监控网络中嵌入式网关的研究

设计了一个嵌入式异构网络互联网关,实现计算机网络与现场总线异种网络的互联。讨论了网关的硬件构架以及以太网接口、CAN总线接口的具体设计,介绍分析了嵌入式Linux操作系统下的设备驱动程序、嵌入式TCP/IP的实现过程。在实验室条件下模拟了网关的应用环境,对网关的接口和性能的可靠性和正确性进行了测试,实验结果表明,网关较好地实现了数据通信和协议转换功能。     

嵌入式Modbus/TCP网关的设计与实现

设计并实现了一种基于嵌入式系统的Modbus/TCP协议转换网关,允许用户通过以太网对Modbus现场总线设备进行监控,实现了以太网与现场总线的互联。测试结果表明该网关工作稳定可靠。对工业以太网与现场总线互联的深入应用具有较高的参考价值和实际意义。     

基于DSP和FPGA的网络转换网关

以高性能的DSP+FPGA作为核心处理芯片构成硬件平台,开发了一种实时性强的现场总线NCUC-Bus与以太网转换的嵌入式网络转换网关。该网关在网络的物理层和数据链路层完成协议转换,解决了现场总线和以太网无法实现直接通信的问题。通过实验证明,该设计的可行性和有效性达到设计要求。     

嵌入式现场总线协议转换网关开发

针对目前多种现场总线协议共存的现状，提出了一种嵌入式现场总线协议转换网关的设计方案。分析了工控领域广泛应用的现场总线PROFIBUS-DP与MODBUS的协议结构与数据传输方法、设计协议转换网关的可行性以及网关的电路设计与工作流程。采用基于ARM7内核的嵌入式微处理器S3C4510B，该处理器易于与PROFIBUS—DP协议芯片ASPC2接口、扩展以太网接口实现对网关的远程动态监控。目前该网关已投入现场试运行，稳定可靠，取得了很好的实效。     

接入云平台的吸收式制冷机组远程控制

本文针对新型吸收式制冷机组,设计了接入云平台的制冷机组远程监控系统.重点解决控制现场传感器分布分散、多网络协议异构与本地设备云平台接入的问题,实现了云平台与控制现场的数据共享及远程监控.控制现场采用现场总线技术,设计智能节点,搭建CAN传感器网络.通过嵌入式技术,设计了一款嵌入式云网关,网关采用数据缓存帧作为多协议转换的缓存器,采用无线模块建立与云平台的通路并使用EDP协议,实现控制现场信息对云平台的接入.在云平台设计了制冷机组云监控平台,通过设备信息的云注册与监控界面的设计,建立接入设备在云平台映射,完成机组运行参数在云平台的实时更新.本设计采用本地控制设备接入云平台的方法,实现了新型吸收式制冷机组本地实验数据远程共享和远程监控.     

x86嵌入式网关实现MODBUS与TCP协议转换

针对MODBUS总线协议设备与以太网通讯互联问题，提出了基于x86处理器的嵌入式网关服务器的硬件设计方法。通过移植μC／OS-Ⅱ与TCP／IP协议栈实现了协议转换的软件平台，用RTP／C模型成功实现了实时系统的协议间转换。通过组建实验网络环境，验证了嵌入式网关软硬件设计的可行性。     

基于STM32嵌入式多协议网关设计

基于STM32平台,设计一种基于工业现场总线RS485、CAN和有线以太网的嵌入式多协议半双工交叉通信的网关产品,主要采用STM32高性能ARM处理器作为核心控制芯片,实现RJ85、UART、CAN双向透明传输设计、MODbusTCP转MODbus单向半双工传输设计、MODbusTCP转CANopen单向半双工传输设计,在现代工业现场具有很好的推广价值。     

多协议现场总线控制系统创新型试验设计

为了培养学生的创新能力,结合行业的研究热点和现有试验设备条件,设计了远程实时监控的多协议现场总线控制系统(FCS)。通过配置网关搭建PROFIBUS-DP与DeviceNet、PROFIBUS-DP与GPRS等现场总线设备的硬连接,将支持不同现场总线协议的可编逻辑控制器(PLC)和总线仪表搭建现场总线控制系统,实现多协议现场总线控制设备与上层系统之间的数据交换和远程管理。试验包含两个创新点:解决在不同现场总线协议设备之间的通信问题;通过GPRS实现移动终端对现场总线控制系统无线的、实时的嵌入式远程监控。试验过程涉及控制网络的硬件集成、控制策略组态、网关的配置、PLC控制器设置,以及上位监控系统的画面组态等。通过系统性、创新性地开展试验,提升了学生综合应用知识解决工程实践问题的能力,培养了学生自主创新的实力。     

CAN/TCP嵌入式网关设计

为了解决CAN与以太网两种不同网络之间的数据交换,本文介绍了CAN现场总线和以太网数据通讯嵌入式网关的设计方法,实现了数据交换,并给出相应的硬件和软件原理。     

工业以太网和CAN总线系统的通信软件设计

为了实现企业设备控制层到数据管理层的信息集成,采用工业以太网和现场总线混合控制网络,可以实现控制和管理的有机统一.采用Maxim公司推出的8051家族中的微控制器DS80C400芯片,利用微型因特网接口（Tiny Internet Interfaces-TINI）平台,采用JAVA语言,应用套接字技术、OPC技术和JAVA多线程技术,完成了工业以太网和CAN总线网络间嵌入式网关的设计,给出了两层网络间通信软件设计的方法.方案以CAN总线为底层控制网络,以太网作为上层管理网络,中间为嵌入式网关,网关实现了异质网络之间的无缝连接.     

带式输送机故障定位系统网关的设计

以带式输送机故障定位系统为应用背景,提出了一种基于STM32F103VE微处理器的CAN总线与Profibus-DP总线网关的设计方案。该网关在CAN网络中作为一个CAN通信节点,在Profibus-DP网络中作为一个从站;带式输送机沿线分布若干个CAN检测节点,每个节点负责检测其段内的4种传感器设备采集的实时数据,如果检测到故障信息,CAN检测节点就会向网关发送故障信息报文,网关接收CAN检测节点发送的报文并进行存储;当网关与Profibus-DP主站连通后,作为Profibus-DP从站的网关可以通过查询方式把故障信息报文传送到Profibus-DP主站中,从而实现故障定位功能。实际应用表明,该网关运行稳定、可靠,实现了带式输送机故障定位系统中CAN总线及Profibus-DP总线的互联。     

基于LONWORKS网络的多处理器智能节点设计

在基于ＬＯＮＷＯＲＫＳ网络的现场总线中,Ｎｅｕｒｏｎ芯片是节点的核心,但是其处理能力不足以胜任复杂的计算任务．为增强节点的计算能力,提出并实现了一种非对称多处理器（ＡＭＰ）结构的控制节点设计方案,多个处理器之间采用享总线相连,Ｎｅｕｒｏｎ芯片为主处理器,３个从处理器并行完成信号的高速采样计算．在具体实现中,提出了单缓冲、双通道总线、两级树状网络、通信线程细化等技术手段．按该设计方案实现的总线计轴器     

基于DS80C410的矿用本安实时网关设计

提出了一种基于高性能51内核的网络单片机DS80C410的矿用综合接入网关的设计方案,阐述了网关的硬件电路设计、通信流程及转换原理,结合矿井实际对网关进行了实时性程序设计,并参考煤炭企业多媒体综合业务数字网络的服务质量(Qos)对网关进行了实时性、可靠性分析。该网关可以实现RS485/232、CAN总线、1wire总线与工业以太网之间的有机结合,使得矿井下信息与上层以太网之间信息得以实时有效传递。     

CAN总线协议到EtherCAT从站协议的转换网关设计

摘要：本文通过对实时工业以太网通信协议EtherCAT的研究,设计了CAN总线主站协议转换为EtherCAT从站协议的通信协议转换网关设备,解决了工业自动化现场CAN总线通信设备与EtherCAT主站控制系统的互连1＂7题,从而保证现场总线设备数据更加高效、快速地传递到中央监控系统。     

基于VxWorks和DSP的PCI总线数据传输的实现

研究了基于PCI总线的DMA数据传输系统,着重描述了利用TMS320DM642 DSP芯片实现PCI总线DMA数据传输的方法。以DM642作为PCI主设备控制并启动DMA数据传输,给出了VxWorks系统中DMA主模式下的PCI设备驱动实现,相较于其它PCI总线传输方式,该方案开发成本较低,且具有良好的PCI总线数据传输性能。     

煤矿物联网统一通信平台的研究

提出了以TCP/IP协议为核心,高速工业以太网络为主干,无线局域网、无线传感网、现场总线和RS485总线为延伸,建设煤矿物联网统一通信平台的技术方案,重点阐述了煤矿物联网统一通信平台架构、关键设备、协议体系、虚拟存取及面向服务的通信平台架构的实现方法。     

基于RS-485总线的智能家居系统

近年来智能家居系统飞速发展,但是大多数功能欠完善,同时成本高昂。针对这种情况,介绍了基于RS-485总线网络,以嵌入式系统作为主设备,传感器接入模块作为从设备的智能家居子网系统,并给出了总体结构图和硬件设计电路图。提出了避免多个接入模块和嵌入式中继系统的串口通信协议和节点通信冲突的方法。最终实现了以PC机为家庭网关的基于RS-485总线的智能家居系统。     

基于CAN/LIN总线的实时操作系统的设计与实现

论述了一个适用于CAN和LIN总线的实时操作系统FDCX08设计和实现，介绍了该系统在一个通用控制器上的应用。FDCX08主要用于CAN或者LIN或者CAN和LIN混合总线的微控制器上。根据CAN和LIN总线的特点，设计了一个支持各个操作系统之间的任务通信的邮箱系统，使得该系统可以被当作CAN节点、LIN节点或者网关节点等各种节点。该系统具有实时性强、体积小、系统开销小、用户接口简单、便于移植等特点，适用于汽车电子、工业控制等使用CAN和LIN总线的场合。     

下一代网络中媒体网关的设计

本文介绍了下一代网络模型以及由H.248/MEGACO协议控制的中继媒体网关的设计和实现,分析了它的系统结构和软件结构,重点描述了GCP应用程序的设计和实现.并给出了媒体网关控制的统一接口,此接口屏蔽了媒体网关控制协议的多样性,便于今后在应用层的扩展.     

基于DSP的混合现场总线以太网网关的设计

工业底层控制网络正处于多种总线并存的局面,混合现场总线是工业生产控制系统中较为常见的一种组网方式。各个工业部门迫切需要将不同的总线设备进行集成,以实现一体化的控制和管理。本文利用TI公司的DSP芯片针对这个问题设计了一个将Modbus Plus、CAN以及DeviceNet三种典型现场总线混合的以太网网关,给出了一种解决方案。