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本文以制造企业生产中的设备监控系统为研究对象,分析了目前网络化制造系统模式存在的不足,在此基础上提出适用于中小型制造企业的嵌入式设备远程监控系统的设计思想。研究基于J2EE平台建立设备的远程监控系统,服务器通过USB接口连接嵌入式设备,实现通过网络远程监控设备运行状态的目的。主要研究了系统的体系结构、系统功能的工作流程、J2EE架构中各个组件的设计以及组件之间的交互操作,并从系统框架、类的组织、数据的传递、硬件电路设计等方面介绍了开发基于J2EE的嵌入式设备远程监控系统的关键技术,给出了实现方案。
通过对系统的需求分析和J2EE模式的研究,寻找适用于监控系统各个功能模块的模式并使用Java语言实现JavaBean组件。组件之间数据的传递由一个对象通过一定的接口调用另一个对象提供的服务实现。这样的设计提高了整个系统的扩展性、灵活性和互操作性,增强了Web应用的生命力。
本文以USB接口为例,研究嵌入式设备程序与服务器上应用程序之间的通信,在Windows操作系统下使用JUSB开发包开发Java程序对USB接口操作的组件,并为USB设备配置JUSB驱动程序,实现JavaBean与USB接口之间的控制传输和中断传输。
使用EZ-USB 2100系列的AN2131QC芯片设计了一款步进电机驱动器,模拟实际生产现场的嵌入式设备与主机服务器连接。设计硬件电路实现基本的电机控制,并基于EZ-USB程序框架开发USB设备的固件程序,实现步进电机程序与主机程序之间的通信。
本文研究的内容提出了一种有效的设备远程监控方案,能够使管理者方便及时的了解工控网络系统中设备的工作状态;基于J2EE的B/S模式,也使系统具有扩展性、安全性和灵活性。该系统具有开发成本低、易于重组和扩建、局部网络设备拆连不影响整个网络运行等特点。它克服了传统的工控网络的局限性,为建立大型网络的监控或现有控制网络向无线USB网络升级提供了一个有效的解决方案。