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基于ARM的嵌入式网关在加弹机电控系统中的运用

朱焱  
【摘要】: 加弹机是化纤用纺织机械的一种,它是将涤纶、丙纶等无捻丝,通过假捻变形加工后成为具有中弹、低弹性能弹力丝的一种纺织机械。随着国内纺织行业逐渐做大做强,对加弹机电控系统的要求也越来越高。特别是来自企业管理信息化的需求,使得加弹机电控系统向着数字化、自动化、低能耗的方向发展。 本文所介绍的ARM(Advanced RISC Machines)嵌入式网关,是为了满足加弹机用户企业信息化的要求而设计开发的。文章首先分析了以PLC(Program Logic Control)为核心的加弹机电控系统的优缺点,接着提出了基于嵌入式网关的加弹机电控系统平台。该平台的核心是嵌入式网关,通过该网关将采用现场总线协议的机台控制网络与以太网进行互联,以提高企业实现信息化的能力。 本文完成了嵌入式网关的硬件系统设计和软件设计。硬件以ARM7处理器LPC2292为核心,外加电源电路、存储器电路、CAN(Content Addressable Network)总线接口、RS485总线接口、以太网接口等。软件设计首先完成了μC/OS-II在ARM芯片上的移植,然后实现了协议的转换。整个方案设计有以下几个特点: 1.根据加弹机的实际使用要求,本网关设计集成了CAN总线、RS485和以太网通信接口。每个机台可以配备多个网关,以满足数据实时性的要求。 2.为了提高系统的抗干扰能力,硬件方案采取了多种抗干扰的措施,主要体现在线路板、电源、通信接口等方面的设计,目的是提高硬件在恶劣环境下工作的稳定性。 3.系统可扩展8M缓存,使网关能有足够的空间进行程序扩展。移植的μC/OS-II操作系统使得整个系统在多任务条件下可以更好地协调工作。 目前系统已通过了样板的测试,以太网端通信速率可达2Mbit/s, CAN总线端可达1Mbit/s,初步证明了设计方案的可行性。


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