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現場總線與遠程監視系統

作者: 時間:2014-03-10 來源:網絡 收藏


3 系統的實現
1) 現場控 制網絡設計過程控制實驗室3套設備的檢測量和控制量都不多,所以信號傳輸速率選78 Kbps; 在拓撲結構及可靠性方面, 選擇了總線式拓撲而不是 自由拓撲方式,后者在網絡規模較大、信息交換頻繁時可靠性不如前者, 而且采用 自由拓撲是以距離為代價的。
2) LON通用( 硬件) 設計 對于實驗室的 3套裝置,自行設 計并制 作 了 3個 LonWorks ,其硬件結構示意 圖如圖 2所示。神經元芯片 MC143150是節點的控制 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,完成網絡通訊功能。NVRAM 與 EPROM 共同構成本節點的片外存儲器。Servicepin單元用于節點和網絡的安裝和維護。按照裝置檢測量和控制量的個數和信號的量程范圍, 在每塊智能控制節點都設計了8通道模擬量輸入/ 輸出模塊、 4通道 開關 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) 軟件設計 按照模塊化結構化設計原則,C S 2 0 0 3的軟件模塊 由 3部分組成。
①節點內部的數據采集與處理程序模塊,由節點開 發軟件 NodeBuilder 、節點 映像軟件LonManagerProfile和網絡安裝維護軟件 LonMaker 實現。
②上位監控計算機運行的組態監控軟件模塊, 由上位組態監控軟件 VCSC結合網絡通信軟件 LonManager DDE Server 實現。
③可以在客戶端瀏覽器訪問到現場數據的遠程實時監視軟件模塊。
上位組態監控 軟件(VCSC) 是基于 Visual Basic 6.0環境下開發的, 包括組態控制(VCC) 和組態監視(vsc) 兩套平臺。它集控制、人機界面、圖形、數據庫、網絡等技術于一身。
VCC的設計 思想為 在VB環境下利用ActiveX控件制作各可視功能塊,每個功能塊看作帶有輸入/ 輸出接口和組態參數設置接口的封裝體,當用戶將自己編制的組態程序下裝時,即將程序里功能塊的參數按一定的格式存放后分幀打包,通過LonManagerDDE Server 與下 位節 點通訊,將程序寫入下位節點的程序存儲器中。VSC則包括了可視化的監視畫面繪制 S UR—D R A W 程序模塊、 數據管理模塊、 報警處理模塊和遠程監視模塊。在它的遠程監視模塊設計中, 由于考慮到需要遠程客戶端和服務器端雙方確認消息,且應確保數據的完整性,因此選用 TCP/I P傳輸控制協議來進行數據交換。
遠程監視軟件由數據存儲和數據發布兩部分完成。數據存儲部分是在遠程控制計算機上部署數據庫服務器, 監聽上位監控計算機的連接請求,在與上位監控計算機建立連接后, 遠程控制計算機對現場上位機發送過來 的數據進行分類, 通過ODBC ( 開放式數據庫互聯) 把數據存入數據庫 中的相應數據表。而數據發布部分完成的功能主要是部署 We b應用服務器, 建立 We b應 用服務器和數據庫服務器的連接, 對Web服務器進行開發使之具有動態網頁的發布功能。具體實現為: 首先通過IIS(Internet Information Server) 部署 Web 應用服務器,Web服務器通過 ADO(ActiveX DataObject) 與數據庫服務器建立連接 , 不斷從數據庫服務器取得最新的實時數據,用 ASP編寫動態網頁。動態網頁和實時數據建立綁 定后,客戶端通過瀏覽器就 可以監視最新的現場實時數據。
4) LonWorks網絡通信方式 CS2003系統的控制網絡通信主要分為兩種情況: 一種是上位監控計算機的 VCSC監控平臺與 LON通用之間的通信;另一種是LON通用智能節點相互之間的通信。LonWorks 通信也有兩種方式,一種是通過網絡變量進行通信,另一種是通過顯示報文來進行。
網絡變量是一個節點中的一個對象,從通信的角度分為輸入和輸出兩種類型。無論何時,一個節點的網絡變量更新, 則所有與之相連的網絡變量也相應地更新。網絡變量屬于高層通訊方式,實現簡單,但其通訊數據域 大 小 固 定( 31byte ) 。因此, CS 2003中 LON通用智能節點相互之間的通信采用網絡變量的方式,將現場信號如被測點溫度、 壓力、 流量等定義為網絡變量,只要在網絡安裝時定義各節點之間網絡變量的連接,通信就可通過 LonTalk協議透明地完成。
顯示報文屬于一種低層通訊方式,其實現相對復雜, 功能卻很靈活。顯示報文通信數據域大小可變,只要在 228byte范圍即可。對于用戶組態程序下裝這一通訊任務,考慮到組態程序只要使用了3個以上的功能塊, 下裝通信數據域的大小就會超過網絡變量 31byte的限制, 且不同用戶的組態程序大小不一, 下裝次數不定, 因此組態程序下裝通信使用了顯示報文方式。



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