現(xiàn)場(chǎng)總線與遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)
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3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
1) 現(xiàn)場(chǎng)控 制網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)室3套設(shè)備的檢測(cè)量和控制量都不多，所以信號(hào)傳輸速率選78 Kbps； 在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及可靠性方面， 選擇了總線式拓?fù)涠皇?自由拓?fù)浞绞?，后者在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大、信息交換頻繁時(shí)可靠性不如前者， 而且采用 自由拓?fù)涫且跃嚯x為代價(jià)的。
2) LON通用智能節(jié)點(diǎn)( 硬件) 設(shè)計(jì) 對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的 3套裝置,自行設(shè) 計(jì)并制 作 了 3個(gè) LonWorks 智能節(jié)點(diǎn)，其硬件結(jié)構(gòu)示意 圖如圖 2所示。神經(jīng)元芯片 MC143150是節(jié)點(diǎn)的控制 核心，它的通訊端 口 CPO， CP1與 FTT-10A通訊模塊相連，配合工作 在單端模式，完成網(wǎng)絡(luò)通訊功能。NVRAM 與 EPROM 共同構(gòu)成本節(jié)點(diǎn)的片外存儲(chǔ)器。Servicepin單元用于節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)的安裝和維護(hù)。按照裝置檢測(cè)量和控制量的個(gè)數(shù)和信號(hào)的量程范圍， 在每塊智能控制節(jié)點(diǎn)都設(shè)計(jì)了8通道模擬量輸入／ 輸出模塊、 4通道 開關(guān) 量輸入／ 輸出模塊，每通道模擬量輸 入范 圍為 1～5v， 模擬量輸出范圍為4 ～2 0 mA，并帶光電隔離。
3) 軟件設(shè)計(jì) 按照模塊化結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)原則，C S 2 0 0 3的軟件模塊 由 3部分組成。
①節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的數(shù)據(jù)采集與處理程序模塊，由節(jié)點(diǎn)開 發(fā)軟件 NodeBuilder 、節(jié)點(diǎn) 映像軟件LonManagerProfile和網(wǎng)絡(luò)安裝維護(hù)軟件 LonMaker 實(shí)現(xiàn)。
②上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)運(yùn)行的組態(tài)監(jiān)控軟件模塊， 由上位組態(tài)監(jiān)控軟件 VCSC結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信軟件 LonManager DDE Server 實(shí)現(xiàn)。
③可以在客戶端瀏覽器訪問(wèn)到現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)視軟件模塊。
上位組態(tài)監(jiān)控 軟件(VCSC) 是基于 Visual Basic 6.0環(huán)境下開發(fā)的， 包括組態(tài)控制(VCC) 和組態(tài)監(jiān)視(vsc) 兩套平臺(tái)。它集控制、人機(jī)界面、圖形、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)于一身。
VCC的設(shè)計(jì) 思想為 在VB環(huán)境下利用ActiveX控件制作各可視功能塊，每個(gè)功能塊看作帶有輸入／ 輸出接口和組態(tài)參數(shù)設(shè)置接口的封裝體，當(dāng)用戶將自己編制的組態(tài)程序下裝時(shí)，即將程序里功能塊的參數(shù)按一定的格式存放后分幀打包，通過(guò)LonManagerDDE Server 與下 位節(jié) 點(diǎn)通訊，將程序?qū)懭胂挛还?jié)點(diǎn)的程序存儲(chǔ)器中。VSC則包括了可視化的監(jiān)視畫面繪制 S UR—D R A W 程序模塊、 數(shù)據(jù)管理模塊、 報(bào)警處理模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)視模塊。在它的遠(yuǎn)程監(jiān)視模塊設(shè)計(jì)中， 由于考慮到需要遠(yuǎn)程客戶端和服務(wù)器端雙方確認(rèn)消息，且應(yīng)確保數(shù)據(jù)的完整性，因此選用 TCP／I P傳輸控制協(xié)議來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
遠(yuǎn)程監(jiān)視軟件由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)發(fā)布兩部分完成。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分是在遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)上部署數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器， 監(jiān)聽上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)的連接請(qǐng)求，在與上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)建立連接后， 遠(yuǎn)程控制計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái) 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類， 通過(guò)ODBC ( 開放式數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)) 把數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù) 中的相應(yīng)數(shù)據(jù)表。而數(shù)據(jù)發(fā)布部分完成的功能主要是部署 We b應(yīng)用服務(wù)器， 建立 We b應(yīng) 用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的連接， 對(duì)Web服務(wù)器進(jìn)行開發(fā)使之具有動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)的發(fā)布功能。具體實(shí)現(xiàn)為： 首先通過(guò)IIS(Internet Information Server) 部署 Web 應(yīng)用服務(wù)器，Web服務(wù)器通過(guò) ADO(ActiveX DataObject) 與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器建立連接 ， 不斷從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器取得最新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用 ASP編寫動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)建立綁 定后，客戶端通過(guò)瀏覽器就 可以監(jiān)視最新的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
4) LonWorks網(wǎng)絡(luò)通信方式 CS2003系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)通信主要分為兩種情況： 一種是上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)的 VCSC監(jiān)控平臺(tái)與 LON通用智能節(jié)點(diǎn)之間的通信；另一種是LON通用智能節(jié)點(diǎn)相互之間的通信。LonWorks 現(xiàn)場(chǎng)總線通信也有兩種方式，一種是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量進(jìn)行通信，另一種是通過(guò)顯示報(bào)文來(lái)進(jìn)行。
網(wǎng)絡(luò)變量是一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)對(duì)象，從通信的角度分為輸入和輸出兩種類型。無(wú)論何時(shí),一個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)變量更新， 則所有與之相連的網(wǎng)絡(luò)變量也相應(yīng)地更新。網(wǎng)絡(luò)變量屬于高層通訊方式，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但其通訊數(shù)據(jù)域 大 小 固 定( 31byte ) 。因此， CS 2003中 LON通用智能節(jié)點(diǎn)相互之間的通信采用網(wǎng)絡(luò)變量的方式，將現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)如被測(cè)點(diǎn)溫度、 壓力、 流量等定義為網(wǎng)絡(luò)變量，只要在網(wǎng)絡(luò)安裝時(shí)定義各節(jié)點(diǎn)之間網(wǎng)絡(luò)變量的連接，通信就可通過(guò) LonTalk協(xié)議透明地完成。
顯示報(bào)文屬于一種低層通訊方式，其實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜， 功能卻很靈活。顯示報(bào)文通信數(shù)據(jù)域大小可變，只要在 228byte范圍即可。對(duì)于用戶組態(tài)程序下裝這一通訊任務(wù)，考慮到組態(tài)程序只要使用了3個(gè)以上的功能塊， 下裝通信數(shù)據(jù)域的大小就會(huì)超過(guò)網(wǎng)絡(luò)變量 31byte的限制， 且不同用戶的組態(tài)程序大小不一， 下裝次數(shù)不定， 因此組態(tài)程序下裝通信使用了顯示報(bào)文方式。
評(píng)論