基于ARM嵌入式的制造过程在线监测系统设计

随着嵌入式技术和网络技术的不断发展,现代工业生产过程在线监测与故障诊断系统已经从传统电路、微机加专用采集卡模式发展为嵌入式系统模式,嵌入式系统在现代工业领域中的应用越来越广泛。 本文以车间制造过程和设备为主要监测对象,搭建了基于PC104总线结构的在线监测系统硬件平台,利用LabVIEW软件开发了相关的数据采集和处理程序。然后以该系统为原型,提出了一种基于嵌入式微处理器和嵌入式Linux操作系统的制造过程在线监测系统,通过对加工过程数据的采集、处理和分析,实现对制造过程及加工设备的在线实时监测,并可为远程监测与故障诊断提供数据和资料。主要内容如下： 1.对监测系统的功能需求进行了分析,完成了基于PC104总线结构的在线监测系统。 2.根据系统多通道、高速、实时监测等功能要求和性能指标要求,提出了替代PC104结构的基于ARM结构的监测系统硬件平台的系统实现方案。 3.监测系统的硬件设计。详细介绍了系统中CPU核心模块、数据采集模块、USB接口模块、通讯模块的原理图设计与实现。 4.监测系统的软件设计。为实现对整个硬件平台的管理以及方便程序开发,设计软件开发平台。建立了交叉编译环境,实现了Bootloader、Linux内核的裁剪、编译和移植,以及文件系统的移植等工作,并编写了相关硬件的驱动程序和应用程序。 该嵌入式制造过程在线系统平台具有功能强大、成本低、稳定性高等特点,适于复杂的加工现场,并具有较强的实用性和扩展性。论文的研究为后续的应用开发提供了良好的基础。

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