随着以太网技术的迅猛发展,工业以太网在工业控制领域扮演着越来越重要的角色。工业以太网作为一种新兴的网络技术,已在工业系统的管理层和控制层得到广泛应用,并有向下延伸应用于现场设备层的趋势。另一方面,嵌入式系统与以太网相结合应用于工业领域已成为一大趋势,其在自动化领域的应用前景被普遍看好。因此研究基于工业以太网的嵌入式数据监控技术具有极其重要的现实意义。 论文首先介绍了以太网的发展历程,以及以太网通信协议,分析了工业以太网中数据通信方式,讨论了以太网数据通信的延时问题和以太网在工业现场应用常见的问题。在介绍了工业以太网及其数据通信之后,详细介绍了嵌入式技术,包括嵌入式处理器、嵌入式操作系统和以及开发用到的基于ARM和uClmux的通用平台。 针对当前工业控制领域提出的将测控分散到现场、实现远程监控的要求,本文提出了在嵌入式高速处理器S3CA510B和嵌入式uCfinux系统中,利用RTL8201以太网控制芯片,一种网络电量测量表工业以太网接口的可行的实现方案。并在详细探讨了传输控制协议/网间协议TCP/IP模型及TCP协议套接字基础上,给出了客户/服务器(C/S)和浏览器/服务器(B/S)模式的通信实现方法。这种实现方案既满足了嵌入式设备运行网络协议的功能要求,又顺应了嵌入式系统采用32位微处理器及内置操作系统的发展趋势。 论文最后就以太网应用于工业控制网络中数据通信存在的安全性和传输的可靠性、实时性问题作了探讨。对以太网的实时能力和影响实时性的因素进行了分析,并提出了改善和解决实时性的一些措施,针对工业控制网络的安全性要求,给出了实现网络安全的一些初步方法。 工业以太网以其开放的特性和结构化的设计,在工业领域必有很好的应用前景,嵌入式系统的开发和应用也正在不断开展,相信随着一些关键问题的解决,结合这两者的研究成果将会在工业领域得到广泛应用,并产生良好的经济效益。