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在新一轮产业革命的浪潮中,我国基于国情提出“中国制造2025”战略,大力推进制造业朝着信息化、智能化的方向发展。对于工控领域应用广泛的可编程自动化控制器(Programmable Automation Controller,PAC)来说,信息化运维对其提出了更高的要求,PAC系统需要扩展内置功能为用户和开发者提供运维服务。特别地,应提供一种在线升级服务以满足开发者的远程程序开发与升级的需求,但当前这一问题的研究仍处于初级阶段。本文提出一种标准化智能从站方案以扩展PAC系统的功能,并着重研究一种PAC系统的在线升级服务技术。确定了以国产全可编程芯片和无线通信模块为硬件基础,以CANopen(Controller Area Network Open)总线和消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)协议为通信方案,以数据分块、停止等待协议、校验机制为可靠传输方案的总体方案。研究了MQTT云服务的设计以及从站与服务器的数据通信。利用云服务、开源消息中间件和脚本化模块进行云平台设计,包括数据共享服务、编解码服务、校验服务、文件传输服务;从站应用层采用模块化设计的方法,包括纯逻辑组件平台模块和MQTT发布/订阅模块,以此实现与云平台的数据通信。研究了基于总线过程数据对象的PAC系统在线升级服务。对从站进行了CANopen协议栈的集成,并同时在应用层增加了CANopen通信模块,实现主从站通信;在此基础上,利用总线过程数据对象、主站数据通信接口和从站对象字典接口实现了主从站数据交互;增加了超时重传机制,对PAC系统的在线升级过程进行了分析与设计。根据研究成果搭建实验平台,对MQTT智能从站的通信性能进行了测试,并设计实验对设计的PAC系统的在线升级技术进行了验证与分析,实验结果表明MQTT智能从站性能良好,扩展的PAC系统的在线升级服务技术具有可行性和有效性。