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)
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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(chǎng)控制嵌入式智能設(shè)備的通信和配置診斷，通過(guò)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(wèn)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(zhǎng)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(kāi)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(guó)赫優(yōu)訊NetX中包含EtherCAT,CANopen,Modbus,PROFINET等現(xiàn)場(chǎng)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(wèn)，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(cè)試板)，通過(guò)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(kù)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(guò)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(wú)論在多遠(yuǎn)，只要能夠連接到Internet，就可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)所有控制設(shè)備的實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用來(lái)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(xiě)入并設(shè)置其自身的工作狀態(tài)。管理員可通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)和修改數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(guò)Internet從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中讀取用戶請(qǐng)求數(shù)據(jù)，再通過(guò)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(kù)服務(wù)器上，或通過(guò)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(cè)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(wèn)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