摘要
本文阐述了一种基于以太网的测控节点的应用设计方案。该节点具有数据采集、控制量输出和以太网通讯的功能,使其能够较好的应用于以太网分布式控制系统。
该节点以ADμC834单片机和RTL8019AS网络控制芯片为主要硬件架构,辅以模拟量和数字量输入输出通道等外围电路。
该节点以μC/OS-Ⅱ作为嵌入式操作系统,以uIP软件作为以太网协议栈,从而具有基于操作系统的多任务处理功能和以太网通讯功能。
随后,本文介绍了该节点在电阻炉温度控制系统中的具体应用,设计了满足该温控系统要求的温度传感器接口和晶闸管驱动电路。另外在控制算法方面,系统采用FUZZY-PID参数自整定控制算法,有效的克服了一般PID控制算法在大时间滞后控制系统中的不足。
The thesis introduces the idea, design and application of an ethernet-based measurement and control node that can be used as on-site data acquisition/control unit to join an ethernet-based distributed measurement/control system.
The hardware is designed around ADμC834 and RTL8019AS, along with the design of peripheral circuits such as analog/digital I/Os.
With the embeddedμC/OS-Ⅱas operating system and uIP as Ethernet protocol stack, the node posseses the capability of multitasking and Ethernet communication.
The thesis also presents an application of such nodes in a furnace temperature control system. Besides the circuits design of sensor’s interfaces and the thyristor drivers, the design puts the stress on an adaptive FUZZY-PID algorithm to overcome the drawbacks of common PID controller while being used in systems with big time delay.
引文
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