基于Internet的远程过程控制实验系统

３８　机电技术　２０１１年４月　

基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的ＭＣＳ．５１单片机远程监控系统设计　

奚旗文　

（武汉职业技术学院机电工程学院，湖北武汉４３００７４）　

摘要：基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的单片机远程监控系统是现代网络化发展的重要趋势。探讨基于以太网的嵌入设备Ｉｎｔｅｍｅｔ　

接入方案，研究采用软件的方法实现单片机ＴＣＰ／ＩＰ协议的嵌入，通过对以太网控制芯片的控制，实现网络单片机ＰＩＮＧ　

功能和ＵＤＰ数据传输功能，从而达到基于Ｉｎｔｅｍｅｔ的单片机远程监控。　

关键词：嵌入式系统；以太网；ＴＣＰ／ＩＰ协议；单片机　

中图分类号：ＴＰ３６８．１　ＴＰ２７７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—４８０１（２０１１）０２－０３８－０４　

传统的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ应用以ＰＣ为中心，当代的　

Ｉｎｔｅｍｅｔ应用将转向以嵌入式设备为中心。据网络　

专家的预测，将来在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上传输的信息中，将　

有７０％的信息来自于小型嵌入式系统。可以预言，　

嵌入式设备与Ｉｎｔｅｍｅｔ的结合代表着嵌入式系统　

和网络技术的真正未来。　

要实现小型嵌入式设备的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入，　

ＴＣＰ／ＩＰ首先要解决的是底层硬件问题，即协议的　

物理层。Ｅｔｈｅｍｅｔ具有成熟的技术、低廉的网络　

产品、丰富的开发工具和技术支持，当现场总线　

的发展遇到阻碍时，以太网控制网络技术以其明　

显的优势得到了迅猛的发展，并逐渐形成了现场　总线的新标准——Ｅｔｈｅｍｅｔ。考虑到国内局域网大　

部分是以太网，随着交换式网络、宽带网络的发　

展，基于以太网的嵌入式设备Ｉｎｔｅｍｅｔ接入应用有　

着现实意义。　

ｌ　嵌入式设备Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入的基本方法　

８位单片机既要实现复杂的ＴＣＰ／ＩＰ协议族，　

解决数据的封装、拆包、编码、解码及数据发送　

等，还要控制一些设备，来完成特定的测量和控　

制的任务…。完整的ＴＣＰ／ＩＰ协议族要消耗大量的　

系统资源，并且在嵌入式系统中要实现的是比较　

单一的网络传输和数据采集任务，所以没必要嵌　

第２０卷第２期　２００６年６月　黑龙江工程学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖ０１．２０№．２　Ｊｕｎ．，２００６　

基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的远程控制中网络延时的探讨　

刘桂波　，一，宋清昆　，李　岩　

（１．哈尔滨理工大学自动化学院，黑龙江哈尔滨１５００８０；２．黑龙江工程学院机电工程系，黑龙江哈尔滨１５００５０）　

摘要：为解决基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的远程控制中的网络延时及不确定的问题，在系统中设计补偿器结构，并提出使用ＲＢＦ　神经网络预测延时的方法，来保证系统的稳定性，改善系统的整体性能。仿真分析表明，采用补偿器结构和ＲＢＦ神　

经网络预测延时的方法是仃效的。　关键词：远程控制；　神经网络；延时　中图分类号：ＴＰ８７２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—４６７９【２００６）０２—００４５—０２　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ—ｉｎｄｕｃｅｄ　ｔｉｍｅ　ｄｅｌａｙ　ｉｎ　ｔｅｌｅｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　

ＬＩＵ　Ｇｕｉ—ｂｏ　，ＳＯＮＧ　Ｑｉｎｇ—ｋｕｎ　，ＬＩ　Ｙａｎ　

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｚａｔｉｏｎ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｉｎ　１５００８０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐｔ．ｏｆ　Ｅｌｅｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃ　Ｅｎ—　ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔａｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｉｎ　１５００５０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｍｅｔ—ｉｎｄｕｃｅｄ　ｔｉｍｅ　ｄｅｌａｙｓ，ｉｔ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ａ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ　ｉｎ　ａ　ｔｅｌｅｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　

ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ．Ｉｔ　ａｌｓｏ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｄｅｌａｙｓ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ＲＢＦ　ｎｅｕｔｒａｌ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　

《自动化技术与应用》２００７年第２６卷第２期　计算机应用　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　

基于Ｉ　Ｎ　Ｔ　Ｅ　Ｒ　Ｎ　Ｅ　Ｔ远程控制中网络延时的研究　

仲志燕，　施冬梅　

（镇江高等专科学校，江苏镇江２１２００３）　

摘要：在介绍远程控制系统结构的基础上，分析了网络通信过程中的时延及其产生原因，提出基于Ｓ域输入输出模型以及相应的时　延补偿策略。　

关键词：远程控制；因特网；网络时延　中图分类号：ＴＰ８７２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００３　７２４１（２００７）０２～一００７１　０３　

Ｎｅｔｗｏｒｋ－ｄｅｌａｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ－－Ｂａｓｅｄ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ＺＨＯＮＧ　Ｚｈｉ－ｙａｎ，ＳＨＩ　Ｄｏｎｇ－ｍｅｉ　

（ＥｌｅｃｔｒｏｎＡｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＣｏＨｅｇｅ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ　２１２００３，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｎｅｔ—ｂａｓｅｄ　ｒｅｍｏｔｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｄｅｌａｙ　ｉｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｎｐｕｔ—ｏｕｔｐｕｔ　ｍｏｄｅｌ　ｉｎ　Ｓ－ｄｏｍａｉｎ．　

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅｍｏｔｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ；ｉｎｔｅｒｎｅｔ；ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｉｍｅ—ｄｅｌａｙ　

１引言　

远程控制就是将被控对象与控制器在地理位置匕进行分离，　

采用一定的通信手段，来实现控制信息和反馈信息的传输。这些　

通信手段包摇计算机总线，异步串行通信，微波技术，局域网。　

随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的普及和远程控制策略的完善，基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的远程　

控制成为可能。基于公共网络（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）的远程通过廉价的ＴＣＰ／　ＩＩ）和Ｅｔｈｅｒｎｅｔ连接克服了工业网络的弊端，大大降低了网络的建　

・４６・　《测控技术）２００７年第２６卷第４期　

基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的嵌入式远程控制单元　

丁会霞，秦现生，白　晶，汤娓　

（西北工业大学机电学院，陕西西安７１００７２）　

摘要：因特网技术和嵌入式系统的结合应用越来越受到人们的关注。针对这一趋势对基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的嵌入式远程控制单元　

进行了设计，并实现其硬件和软件。硬件部分以针对嵌入式应用的￥３Ｃ４５１０Ｂ微处理器作为主控制器，利用￥３Ｃ４５１０Ｂ强　

大的网络功能和众多外设接口实现对现场设备的远程控制。对系统的软件设计以及实现作了详细分析。　关键词：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ；远程控制；Ｓ３ＣＡ５１０Ｂ；控制单元　

中图分类号：ＴＰ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—８８２９（２００７）０４—００４６—０３　

Ｅｍｂｅｄｄｅｄ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　

ＤＩＮＧ　Ｈｕｉ—ｘｉａ，ＱＩＮ　Ｘｉａｎ－ｓｈｅｎｇ，ＢＡＩ　Ｊｉｎｇ，ＴＡＮＧ　Ｗｅｉ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓ，Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｌｌ　７１００７２，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｍｏｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｅ　ｐｅｏｐｌｅ　ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｊｏｉｎｔ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ａｎｄ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｓｙｓｔｅｍ．Ａｉｍｉｎｇ　ａｔ　ｔｈｅ　ｔｒｅｎｄ，　

ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｅｄ　ｒｅｍｏｔｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｕｎｉｔ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ａｎｄ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｒｅ　ｒｅａｌｉｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｉｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｓ３ＣＡ５１０Ｂ　ａｓ　ｔｈｅ　

ｍａｉｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ｐｏｗｅｒｆｕｌ　Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｍａｎｙ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ　ｔｏ　ｒｅｍｏｔｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｌｏｃａｌ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ａｌｓｏ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅ—