采用蓝牙通信技术的dpu无线手持式操作器研发

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1、上海大学硕士学位论文摘要本文以上海大学机电工程与自动化学院和上海自动化仪表股份有限公司DCS分公司的横向合作项目“SUPMAX先进控制软件及无线扩展功能开发’’为项目背景，项目涉及SUPMAX先进控制软件和DPU(DistributedProcessingUnit)无线手持式操作器两部分。作者在项目中主要承担了DPU无线手持式操作器的设计与开发工作。上海自动化仪表股份有限公司自主研发的SUPMAX系统是新一代全数字化大型分散控制系统(DistributeControlSystem，DCS)，已广泛应用于化工、电站、冶金、轨道交通等行业。DPU是该系统中控制站的中央处理单元，集中负责整

2、个系统的信号处理、控制算法、网络通讯、外部接口等，功能强大，可靠性强。然而，目前对于远离控制室的SUPMAX系统控制柜，工程师必须利用笔记木电脑通过串口线与DPU相连才能进行现场调试，极为不便毒撅药剩更。于是如何选择软硬件平台以及采用何种无线通信技术，进行无线通信接口协议以及DPU无线手持式操作器程序的设计就成为本文结合实际需求的主要研究内容。本文首先介绍了课题研究的理论和应用背景，对比分析了掌上电脑、无线通信技术以及软件开发技术的应用和发展现状，确定了无线手持式操作器的软硬件开发平台，并在此基础上进行了研究和开发，取得了以下成果：(1)对SUPMAX系统的体系结构和DPU的操作方式

3、进行了研究，根据可实现性和经济性原则，提出了采用无线通信技术的手持式操作器的总体设计方案，为实现SUPMAX系统的功能扩展和灵活操作奠定了基础。(2)分析对比目前流行的短距离无线通信技术，选择蓝牙技术作为无线手持式操作器与DPU的通信手段。进一步分析了蓝牙通信技术基本原理、协议结构和各种应用模式，开发了通信接口协议软件，通过虚拟串口方法，克服了．NETCompactFramework不支持蓝牙类库的缺点，为无线手持式操作器的进一步开发打下坚实的基础。(3)对DPU的通信数据格式以及实现方式进行了研究，设计了无线手持式操作器同DPU之间的无线数据报文通信协议，实现了无线手持式操作器和D

4、PU上海大学硕士学位论文之间可靠的数据交换。(4)进一步对DPU的数据类型进行了分析，针对DPU的两类主要资源(控制模块和输入输出缓冲模块)，从无线通信、数据采集、参数设置、分析显示等方面进行实验验证。实验结果表明本项目研制的DPU无线手持式操作器能够和SUPMAX系统实现无缝连接，并且操作简便，运行稳定。最后，对开发中存在的问题和下一步研究方向进行了简要的分析讨论。关键词：蓝牙无线通信，DPU，无线手持式操作器，WindowsMobile，掌上电脑上海大学硕士学位论文AbstractThispaperisunderthebackgroundoftheprojeetcalled‘‘T

5、heDevelopmentofSUPMAXAdvancedControlSoftwareandWirelessExpansionFunction”．ThisprojectwasacooperationoftheSchoolofMechatronicsEngineeringandAutomationofShanghaiUniversityandtheDCSsubsidiarycompanyofShanghaiAutomationInstrumentationCompanyLimited．ThisprojectinvolvestwopartsofSUPMAXadvancedcontrol

6、softwareandhandsetmanipulatorforDPUusingwirelesscommunicationtechnology．TheauthorisinchargeoftheworkofthedesignandimplementationofDPUwirelesshandsetmanipulatorusingwirelesscommunicationtechnologyinthisproject．SUPMAXsystem，thenewgenerationofentiredigitizedlarge—scaledistributecontrolsystem(DCS)s

7、elf-researchedandself-developedbyShanghaiAutomationInstrumentationCompanyLimited，haswidelyappliedinchemical，power,metallurgicalindustry,tracktransportation，etc．DPUisthecontrolstation’Scentralprocessingunitofthissystem．Itconcentrat