基于CANbus和SNMP的起重力矩監(jiān)控系統(tǒng)
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管理端向代理發(fā)送Get 請求，要求返回壓力、角度等數(shù)據(jù)。代理接受請求后，對PDU 進行解析處理，并調(diào)用相應的子功能模塊，從MIB 文件中讀出“壓力”、“角度”、“長度”等變量的值，然后代理調(diào)用編碼模塊，將這些數(shù)據(jù)打包成相應的PDU 發(fā)送給管理端作為對Get 請求的響應。管理端接收到相應數(shù)據(jù)后，將它們與預先設定的參考值作比較，根據(jù)實際值與設定值之間的偏差，判斷起重力矩是否超過限制，并據(jù)此發(fā)出相應的開關控制命令。
（2）Set 操作
Set 請求的原理與Get 類似，不過是將某一新的值寫給相應的變量，而不是讀，從而實現(xiàn)對被管理設備的控制。在該系統(tǒng)中，管理端向代理發(fā)送Set 請求，以設置各開關的狀態(tài)變量。代理接受請求后，向MIB 文件中寫入各“開關”變量的新值，并通過現(xiàn)場的CAN 總線傳遞給輸出控制模塊來控制上升、下降、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)開關的動作。
3.3 MIB 的編寫
MIB 是有關被管理目標對象的數(shù)據(jù)庫，其數(shù)據(jù)結(jié)構呈樹形。本系統(tǒng)中的MIB 文件存儲了現(xiàn)場傳感器采集的各種信號以及開關的狀態(tài)，通過讀取和設置這些MIB 對象的值，管理端完成監(jiān)測和控制。MIB 文件編寫中最關鍵的一點是確定要定義的變量。在該系統(tǒng)的MIB 設計中定義的變量如表1 所示。
表1 遠程起重力矩監(jiān)控系統(tǒng)MIB 變量表
MIB 變量名 | 含義 | 類型 |
DegreeValue | 角度的實際值 | Integer |
LengthValue | 長度的實際值 | Integer |
PressureValue | 壓力的實際值 | Integer |
UpSwitch | 上升開關狀態(tài) | Integer |
DownSwitch | 下降開關狀態(tài) | Integer |
LeftSwitch | 左轉(zhuǎn)開關狀態(tài) | Integer |
RightSwitch | 右轉(zhuǎn)開關狀態(tài) | Integer |
3.4 代理與管理端程序的開發(fā)
采用AdventNet Agent Toolkit C Edition 工具包來開發(fā)代理程序，該工具包提供了一個廣泛而完整的開發(fā)環(huán)境，并帶有代理信息定義編輯器、編譯器等一系列代理開發(fā)工具及測試工具，降低了代理開發(fā)的復雜性。所開發(fā)的代理僅占用極小的空間，卻具有較高的性能，而且代理的擴展幾乎不會影響到應用和設備的性能。在編寫好MIB 文件后，依據(jù)Agent Toolkit C Edition 工具的開發(fā)流程編寫代理程序，其主要功能是對MIB 文件進行管理，并實現(xiàn)對網(wǎng)絡端口的偵聽，SNMP 數(shù)據(jù)報的解碼及編碼，對管理端的請求進行處理，以及對硬件的管理。
在VC++.NET 開發(fā)平臺下利用NET-SNMP 開發(fā)包來編寫管理端程序。NET-SNMP 開發(fā)包是目前最為流行的基于C++的SNMP 協(xié)議開發(fā)包之一，開發(fā)包中的SNMP 協(xié)議模塊為用戶使用SNMP 協(xié)議來構建網(wǎng)絡管理應用層軟件提供了良好的協(xié)議通訊的基礎，它提供了一系列的API 函數(shù)可供開發(fā)者使用。本系統(tǒng)的管理端程序運行在遠程監(jiān)控計算機上，與工作現(xiàn)場工控機上駐留的代理之間進行遠程數(shù)據(jù)通信，主要完成Get 和Set 操作兩項任務。
5 結(jié)論
CAN 總線因其自身的諸多優(yōu)點適合于對實時性、可靠性、安全性要求十分嚴格的機械控制網(wǎng)絡。SNMP 協(xié)議簡潔，可擴展性強，基于SNMP 協(xié)議的網(wǎng)絡傳輸以Internet 作為媒介，傳輸距離不受限制，可進一步拓展CAN 總線的優(yōu)勢。本文的創(chuàng)新點在于，結(jié)合這兩種技術的優(yōu)點，實現(xiàn)了基于CAN 總線和SNMP 協(xié)議的起重力矩遠程監(jiān)控系統(tǒng)，該方案可以保障可靠、實時的遠程數(shù)據(jù)傳輸和命令執(zhí)行，確保起重機械的安全運行。項目經(jīng)濟效益達20 萬元。
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