基于Lonworks總線的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
加入技術交流群
4 系統(tǒng)的硬件結構
本文采用現(xiàn)場總線作為系統(tǒng)的通信平臺,構建一個開放的,具有互操作性的實時現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。實現(xiàn)該測控系統(tǒng)的具體方案如下：
考慮到系統(tǒng)降低成本的要求,結合現(xiàn)有總線控制系統(tǒng)的特點,作者利用現(xiàn)場測控設備、Lonworks節(jié)點和其網(wǎng)絡設備組成現(xiàn)場測控網(wǎng)絡。在此,我們只要在設計每個Agent的時候,給每個模塊加上Neuron芯片,通信線路只需普通的雙絞線即可,這樣便可以實現(xiàn)各Agent之間的任意通信。同時以單片機系統(tǒng)作為硬件支撐,用MCS51語言作為軟件開發(fā)工具,使其與新型傳感器和執(zhí)行機構構成相應的智能Agent。主要完成對測控對象的基本控制,通過臨時的現(xiàn)場節(jié)點采集所需要的監(jiān)控信息,進行感知處理,并通過總線傳到管理Agent進行總體數(shù)據(jù)分析、處理和故障診斷。動態(tài)節(jié)點Agent之間遵循Lontalk協(xié)議,采用網(wǎng)絡變量實現(xiàn)各節(jié)點的連接。節(jié)點間的數(shù)據(jù)通信采用窗口協(xié)議以顯示報文進行數(shù)據(jù)傳輸,并通過網(wǎng)絡變量來管理,這樣就實現(xiàn)了節(jié)點Agent間的相互操作,并采用類KQML的通訊模式實現(xiàn)Agent間的信息和知識的共享。
4.1控制Agent
控制Agent的主要功能是完成自身的控制算法,并根據(jù)任務需要與其它Agent組成動態(tài)的多Agent合作系統(tǒng)。控制Agent所需要的控制命令和數(shù)據(jù)均通過Lon總線傳輸?？刂艫gent只帶有Lonworks接口芯片和外部擴展EZPROM,并無任何其它外設。
本文采用神經(jīng)元芯片TMP3150與AT89c51單片機連接構成Lon總線接口電路,二者之間采用并行通訊方式。單片機AT89c51的P0口與3150的IO0～IO7,相連作為8位的數(shù)據(jù)總線;AT89c51的P3.2與3150的IO8相連,作為單片機請求發(fā)送數(shù)據(jù)的信號線和接收3150控制命令的應答線;P3.3與IO9相連,作為神經(jīng)元芯片接收數(shù)據(jù)的應答信號線;P3.4與I010。相連,用作3150發(fā)送控制命令的信號線。這樣選取P3.2和P3.3。作握手信號,保證了單片機與3150的嚴格同步。同時,為了避免系統(tǒng)受到干擾時死機,在單片機每次等待應答信號時都加入了一個延時。若延時結束還未收到應答信號,那么單片機就跳到初始狀態(tài)。該Agent的電路原理如圖3所示：
圖3 控制原理圖
評論