东方赛富3G学院学员项目实践案例介绍
——项目案例1：基于S3C2440 Linux数控机床的网络控制系统项目
1. 项目背景
数控机床是制造装备的“工作母机”，数控系统是机床的“大脑”。而数控机床的核心技术数控系统的水平和拥有量，已经成为衡量国家制造业水平、工业现代化程度和国家综合竞争力的重要标志。本项目就是从头设计一个数控系统的完整的控制系统。以此加深学员对工业控制系统有整体，详细的任何和理解。
随着网络技术的发展，网络控制技术越来越引起大家的重视。网络控制系统是将计算机网络技术和自动化控制技术结合起来，从而实现网络控制。网络控制系统集机床技术、控制技术、通信技术、检测技术、图像技术、计算机软件技术、网络技术等于一体，通过Internet/ Intranet 对机床进行远程监控，可以使机床具有更大的柔性和可控性。
本实验通过嵌入式ARM S3C2440 Linux系统控制数控机床的电机转动来驱动机床的刀具。在Linux中通过外围ARM电路结构控制电机转动，通过网络，串口，图像采集卡，GPIO， 按键， A/D，D/A来采集外围数据，从而在ARM Linux中进行数控的控制算法。然后通过工业ModBus网络和上层的监控平台进行通讯和数据交换。
本试验系统具有良好的扩展性，可以应用于各类的工业控制系统等场合。
2. 系统功能说明
★ ARM Linux控制驱动电机转动，实现Linux电机驱动；
★ ARM Linux可以通过摄像头采集工业现场图像；
★ 通过Cortex M3采集温度，编码器等信息；通过Cortex M3采集温度，编码器等信息；
★ 实现ModBus工业网络协议；
★ 自定义网络通讯协议和解析；
★ 通过ＵＳＢ驱动导入文件，比如数控系统的Ｇ代码文件；
★ 实现Framebuffer显示驱动和触摸屏驱动；
★ 使用最新的QT４实现数控上层的显示界面；
★ 使用PC主机控制ARM Linux 2440系统；
★ 使用SQLite数据库进行存放采集数据；
3、硬件需求
3.1 S3C2440主控硬件
| 名称 |
说明 |
| CPU |
S3C2440， 主频202M |
| FLASH |
2M norflash + 64M Nand Flash |
| SDRAM |
64M |
| USB |
1个USB Host接口， 1.1标准 |
| 网口 |
10M |
| 串口 |
2个3线串口 |
| SD卡接口 |
SD卡容量1G |
| 摄像头 |
USB 1.1接口 |
| I/O |
8路I/O |
| LCD |
3.5寸240*320 TFT屏 |
| 触摸屏 |
4线电阻式触摸屏 |
| A/D转换器 |
10bit 电压0-3V |
| 电机驱动器 |
|
3.2 Cortex M3数据采集硬件
| 名称 |
说明 |
| CPU |
Cortex M3 ， 主频100M |
| FLASH |
2M norflash + 64M Nand Flash |
| SDRAM |
4M |
| USB |
2个USB Host接口， 1.1标准 |
| 网口 |
10M |
| 串口 |
2个3线串口 |
| I/O |
8路I/O |
| A/D转换器 |
10bit 电压0-3V |
| 电机驱动器 |
|
3.3 远程主机
| 名称 |
说明 |
| CPU |
Pentium 4 双核 |
| SDRAM |
1G内存 |
| USB |
6个USB Host接口， 2.0标准 |
| 网口 |
100M |
| 串口 |
2个串口控制器 |
4、软件需求
| 名称 |
说明 |
| 操作系统 |
Linux-2.6.28 |
| 开发工具 |
GNU工具 |
| 启动代码 |
u-boot 1.1.4 |
| 驱动程序 |
所有硬件驱动 |
| 文件系统 |
根文件系统采用cramfs，用户文件系统采用yaffs2 |
| 协议栈 |
TCP/IP ModBus |
| 服务器 |
Boa 服务器 |
| GUI |
QT4 |
| CGI |
用于网页控制 |
