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船用以太网IO单元及网络的设计与实现
| 论文题名： | 船用以太网IO单元及网络的设计与实现 |
| 关键词： | 机舱自动化;以太网通信;数据处理单元;嵌入式技术 |
| 摘要： | 随着计算机电子技术的飞速发展和船舶自动化水平的不断提高,船舶自动化技术不断地向全船综合自动化阶段发展。对于船舶机舱自动化水平的要求也不仅仅局限于局部的、单一的、独立的监控管理,而对大范围、多层次、集中式的监控与管理系统提出了更高的要求。以太网(TCP/IP)通信技术是工业自动化控制中应用前景比较广泛的网络协议,因此基于以太网的船舶机舱基层网络控制单元的研究,对于整个船舶自动化的发展具有重要的意义。 系统采用嵌入式技术与网络技术研制了一种基于以太网的船舶机舱基层数据处理单元,主要包括数字量输入单元(DI),数字量输出单元(DO),模拟量输入单元(AI),模拟量输入单元(AO)。在分析数据处理的标准和以太网技术的基础上,提出了基于ARM+以太网控制器构架的船用以太网IO单元设计方案。采用Philips公司的LPC2214芯片和WIZnet公司的W5100芯片为系统的核心处理单元与以太网控制单元,并为之设计了外围的接口电路、电源电路、数据输入与输出接口电路。同时在CodeWarriorforARMDeveloperSuite1.2编程软件的环境下完成了该系统各部分器件的程序初始化、逻辑处理功能、网络通讯代码的编写。同时利用C#编程语言编写的PC端调试仿真软件,用来模拟在应用中的信息交互,进行系统的调试工作。 基于以太网船用IO单元系统具有成本低、功耗小、使用方便、可靠性高等优点,能够实现船舶机舱中信息的采集处理,并能通过以太网跟上层计算机甚至网络层的控制端进行信息交互,达到基层数据信息与全船系统信息共享的目的。该系统同时为“大连海事大学DMS2011C型全任务轮机模拟器”项目的一部分,目前该系统已经成功应用在模拟器的基层网络控制中。在实际使用中暴露出的一些不足之处,可以在逐步改进中得到进一步完善。若能通过船级社的认证,则在实船机舱系统应用中具有推广价值。 |
| 作者： | 张强 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 任光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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