基于ARM和Linux通用工控平臺設(shè)計與實現(xiàn)

2 界面設(shè)計流程

利用MiniGUI進(jìn)行界面設(shè)計流程如圖5所示。

圖5 界面設(shè)計流程

基于工業(yè)測控Modbuss協(xié)議的通信實現(xiàn)方案

一個好的工控平臺必須具備高效通信的功能，才能跟上工業(yè)發(fā)展的要求。本文所設(shè)計的通用工控平臺，可以作為控制中心對通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，包括工控現(xiàn)場典型意義上的數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備，模數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，數(shù)字量設(shè)備等，隨時掌握各個工作現(xiàn)場的情況。由于Modbus協(xié)議是工業(yè)測控領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，協(xié)議簡單，應(yīng)用廣泛，因此本平臺通信軟件的設(shè)計就采用Modbus協(xié)議。

工業(yè)測控領(lǐng)域常見的組網(wǎng)方式主要有UDP方式和RS485方式，分別以自身獨(dú)特的優(yōu)勢在工業(yè)組網(wǎng)占據(jù)著一定地位。為實現(xiàn)工控平臺通用性的設(shè)計目標(biāo)，本平臺將兩種組網(wǎng)方式融合在通信人機(jī)交互界面中，圖6為本平臺通信的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

圖6 通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

結(jié)語

在基于ARM和Linux的通用工控平臺的研制過程中，硬件平臺選擇合適的ARM微處理器AT91RM9200，并對其外圍部件進(jìn)行擴(kuò)展，以適應(yīng)當(dāng)前工控現(xiàn)場更加豐富的技術(shù)要求，并結(jié)合現(xiàn)場總線技術(shù)，擴(kuò)展多種通信接口，滿足用戶的通信需求；軟件平臺采用嵌入式領(lǐng)域應(yīng)用最廣的Linux為操作系統(tǒng)，同時構(gòu)建交叉編譯環(huán)境，并充分利用開源軟件，基于圖形界面開發(fā)的MiniGUI，針對工控領(lǐng)域的總線協(xié)議Modbus設(shè)計出基于UDP和RS485兩種通信結(jié)構(gòu)的工控人機(jī)交互界面，實現(xiàn)了以網(wǎng)絡(luò)溝通能力強(qiáng)、接口豐富為技術(shù)指標(biāo)的基于ARM和Linux的通用工控平臺。

本通用工控平臺的主要特色有：

(1)硬件接口豐富，適應(yīng)工業(yè)測控領(lǐng)域各種需求；
(2)使用3U插槽，增強(qiáng)通用性及擴(kuò)展性；
(3)基于Linux操作系統(tǒng)及MiniGUI圖形界面開發(fā)環(huán)境，人機(jī)交互界面友好便捷；
(4)采用工業(yè)測控Modbus通信協(xié)議，基于串行RS485及網(wǎng)絡(luò)UDP構(gòu)建通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍廣泛、性能可靠、實時性高。