基于LM3S9B96 嵌入式平台的车间信息化智能终端设计.PDF

新聚焦 NewFocus 基于LM3S9B96 嵌入式平台的 车间信息化智能终端设计 □王丽 重庆大学机械学院 【摘要】 早期的DNC 技术主要用于解决通讯问题,随着现代化生产管理的提升，对网络DNC 系统提出了更高的 要求，主要体现在对生产现场的监控和实时数据的采集。本文设计了用于生产现场的智能终端，用于解决生产现 场的数据采集和监控。首先选取了系统的硬件平台，完成了系统的硬件架构设计；随后对系统的通信数据报文格 式做出了严格定义；最后完成了系统的软件架构设计，并实现了数控程序传输模块和模拟数据采集模块。 【关键词】 DNC LM3S9B96 智能终端 通信协议 近年来网络DNC技术得到了广泛应用和推广，大幅 度的提升了工业生产的自动化水平。早期的DNC技术主 要用于解决通讯问题，实现计算机和机床之间加工程 序、机床参数及刀具参数的双向传输，也同时实现了程 序的集中管理。但现代化的生产管理，需要管理者及时 正确把握生产动态，实时掌握现场实际生产情况（主要 包括机床历史操作信息、历史加工信息、报警信息和机 床实时状态数据等），合理安排生产，提高生产效率，推 进企业的生产信息化和管理的人性化，这些新需求都体 现在网络DNC中的生产监控系统和统计分析系统中，本 文设计的车间信息化智能终端就用于车间现场的监控 [1][5][6] 图1 智能终端的硬件结构框图 系统中 。 一、硬件设计 本系统的硬件平台选取德州仪器（TI）公司基于Cor- 二、软件设计 tex-M3的LM3S9B96微控制器。本系统中，处理器的三个 2.1 软件架构设计 串口，分别与数控机床、刷卡机和扫描仪通信；以太网接 智能终端的程序包括bootloader程序、操作系统和应 口与服务器通信；flash用于临时存取从服务器下载的数 用程序三个部分。 控程序；若智能终端与服务器网络故障，系统采集的数据 本系统中采用的是uC/OS-II操作系统，系统加载后， [2] 程序的执行过程为：程序启动，读取系统配置文件，定义数 临时存于SD卡，智能终端的硬件结构框图如图1所示 ： 点接入到城域传送网，形成端到端电路。若客户端设备和 客户侧设备接口类型不同，可以采用协议转换器设备，不 体现在网络结构中。如图10。 4.5 业务分级保障要求（如表1） 图10数据专线普通-PTN 五、总结 其他汇聚接入节点，可根据实际情况采用单路由的传输链 综上所述，接入技术主要以MSTP/PTN为主，实施时 路。如图9。 应根据数据网的节点数量、数据流量和流向等实际情况 4.4 普通级数据专线解决方案 进行技术经济比较，切结合客户实际的带宽需求以及业 客户端设备（包括客户侧总部设备）采用单路由单节 务保障等级，选择合适的组网方案，以满足客户的需求。 18 新聚焦 NewFocus 图2 智能终端数据流图 图4 模拟量数