制造装备的嵌入式监控与维护单元设计与开发

摘要

随着我国大力发展制造装备行业，企业对制造装备的远程分布式监控与维护的需求日益增多。在这样的背景下，本文重点研究设计一款满足制造装备监控需求的嵌入式监控与维护单元原型。
　　 本文在对嵌入式监控与维护单元需求分析基础上，论证并设计了单元原型系统的总体方案；针对以太网通信的拥塞控制问题，提出了一种根据网络拥塞状况动态调整拥塞窗口的优化方法，并对改进后的拥塞控制进行网络仿真；探讨了在STM32硬件平台上移植μc/os-Ⅱ嵌入式操作系统的问题，完成了LwIP以太网协议栈的移植优化工作，实现了嵌入式监控与维护单元的以太网通信功能；进行原型系统的硬软件详细设计，包括电源系统、主控制器、数据存储器、调试接口、以太网通信接口、USB接口、CAN、485总线接口等模块硬件设计以及USB通信、CAN总线通信、RS485总线通信和嵌入式Web服务器实现等模块软件设计。
　　 基于本文研究设计开发的嵌入式监控与维护单元原型在重型装备液压机生产线上进行初步应用，应用表明设计达到了预期目标，对实际的工程应用具有一定的参考价值。