基于ARM和Linux通用工控平臺設計與實現(xiàn)

2 界面設計流程

利用MiniGUI進行界面設計流程如圖5所示。

圖5 界面設計流程

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。本文所設計的通用工控平臺，可以作為控制中心對通信網(wǎng)絡內(nèi)的其他設備進行數(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)換設備，模數(shù)轉(zhuǎn)換設備，數(shù)字量設備等，隨時掌握各個工作現(xiàn)場的情況。由于Modbus協(xié)議是工業(yè)測控領域的標準通信協(xié)議，協(xié)議簡單，應用廣泛，因此本平臺通信軟件的設計就采用Modbus協(xié)議。

工業(yè)測控領域常見的組網(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計目標，本平臺將兩種組網(wǎng)方式融合在通信人機交互界面中，圖6為本平臺通信的拓撲結(jié)構(gòu)圖。

圖6 通信拓撲結(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，并對其外圍部件進行擴展，以適應當前工控現(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域應用最廣的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，針對工控領域的總線協(xié)議Modbus設計出基于UDP和RS485兩種通信結(jié)構(gòu)的工控人機交互界面，實現(xiàn)了以網(wǎng)絡溝通能力強、接口豐富為技術(shù)指標的基于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，適應工業(yè)測控領域各種需求；
(2)使用3U插槽，增強通用性及擴展性；
(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UDP構(gòu)建通信拓撲結(jié)構(gòu)，應用范圍廣泛、性能可靠、實時性高。