NetX片上系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、工業(yè)控制的不斷發(fā)展,遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,特別是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制嵌入式智能設(shè)備的通信和配置診斷,通過這些智能設(shè)備所提供的通信接口直接利用Internet將其接入集中監(jiān)控管理系統(tǒng),采用Web Sever訪問技術(shù),在遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)獲取設(shè)備運(yùn)行的各種參數(shù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),發(fā)送遙控命令,配置參數(shù),獲取設(shè)備的報(bào)警信息和運(yùn)行狀態(tài)等方面,具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)意義。PROFINET是一種最新的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議,可以提供辦公室和自動(dòng)化領(lǐng)域的開放、一致連接,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信的主流技術(shù)之一。德國赫優(yōu)訊NetX中包含EtherCAT,CANopen,Modbus,PROFINET等現(xiàn)場總線協(xié)議,是一種高度集成的網(wǎng)絡(luò)控制器,具有全新的系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)構(gòu),適合工業(yè)通信及大規(guī)模數(shù)據(jù)吞吐;研究基于NetX片上系統(tǒng)(NetX Soc)實(shí)現(xiàn)PROFINET實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接入、本地?cái)?shù)據(jù)快速處理、數(shù)據(jù)存貯技術(shù)及基于Web Server的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問,以便為一些工業(yè)實(shí)時(shí)通信控制提供良好的解決策略。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖1為分布式遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括多個(gè)與主站掛接的NXIO(赫優(yōu)訊實(shí)時(shí)以太網(wǎng)從站IO測試板),通過PROFINET實(shí)時(shí)以太網(wǎng)把若干個(gè)嵌入式控制器與主站監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接,然后再將主站監(jiān)控計(jì)算機(jī)接入Internet,監(jiān)控計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,同時(shí)將采集到的從站數(shù)據(jù)和監(jiān)控信息可以發(fā)布出去。另外,主站監(jiān)控計(jì)算機(jī)還可以通過RS-232總線與NXIO從站實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和控制處理。采用該方式,用戶無論在多遠(yuǎn),只要能夠連接到Internet,就可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)訪問所有控制設(shè)備的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用來存儲(chǔ)采集到的從站數(shù)據(jù)及相關(guān)的配置數(shù)據(jù),供主站監(jiān)控計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)讀取和寫入并設(shè)置其自身的工作狀態(tài)。管理員可通過瀏覽器訪問和修改數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)。Web應(yīng)用程序服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)布,接受在Internet上的任一用戶查詢?yōu)g覽,并允許授權(quán)用戶更改監(jiān)控主站計(jì)算機(jī)工作參數(shù),存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上。有用戶請(qǐng)求時(shí),Web應(yīng)用程序服務(wù)器通過Internet從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中讀取用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù),再通過Internet網(wǎng)絡(luò)把這些數(shù)據(jù)發(fā)送到請(qǐng)求數(shù)據(jù)用戶,用戶的一些參數(shù)設(shè)置信息保存到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上,或通過NetX主站將配置信息下達(dá)到NXIO從站。
2 NetX SoC主從站間數(shù)據(jù)通信設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路及程序部署
利用赫優(yōu)訊cifX實(shí)時(shí)以太網(wǎng)主站板卡、赫優(yōu)訊實(shí)時(shí)以太網(wǎng)從站IO測試板NXIO,搭建PROFINET實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信平臺(tái),實(shí)現(xiàn)主從站PROFINET網(wǎng)絡(luò)通信及相應(yīng)通信程序設(shè)計(jì)。圖2描述了主從站間基于PROFINET和RS232通信的主從站的控制程序、NXIO從站基于rcX嵌入式系統(tǒng)下的實(shí)時(shí)控制任務(wù)程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及Web方式下的數(shù)據(jù)訪問程序的部署。
2.2 系統(tǒng)程序主要功能描述
1)主站W(wǎng)eb Server界面控制顯示程序:由ASP.Net設(shè)計(jì)的主站W(wǎng)eb Server界面程序,監(jiān)控從站按鈕、指示燈狀態(tài),同時(shí)實(shí)現(xiàn)主從站通信參數(shù)配置,并實(shí)現(xiàn)與主站通信程序的數(shù)據(jù)交互。
2)主站數(shù)據(jù)通信程序:SYCON.NET系統(tǒng)配置軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)卡驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)診斷并實(shí)現(xiàn)主從站PROFINET通信,另外,采用C#串口通信類事件驅(qū)動(dòng)完成基于RS232通信下對(duì)從站串口通信的配置和數(shù)據(jù)交互。
評(píng)論