基于CANbus和SNMP的起重力矩監控系統

管理端向代理發(fā)送Get 請求，要求返回壓力、角度等數據。代理接受請求后，對PDU 進(jìn)行解析處理，并調用相應的子功能模塊，從MIB 文件中讀出“壓力”、“角度”、“長(cháng)度”等變量的值，然后代理調用編碼模塊，將這些數據打包成相應的PDU 發(fā)送給管理端作為對Get 請求的響應。管理端接收到相應數據后，將它們與預先設定的參考值作比較，根據實(shí)際值與設定值之間的偏差，判斷起重力矩是否超過(guò)限制，并據此發(fā)出相應的開(kāi)關(guān)控制命令。

（2）Set 操作

Set 請求的原理與Get 類(lèi)似，不過(guò)是將某一新的值寫(xiě)給相應的變量，而不是讀，從而實(shí)現對被管理設備的控制。在該系統中，管理端向代理發(fā)送Set 請求，以設置各開(kāi)關(guān)的狀態(tài)變量。代理接受請求后，向MIB 文件中寫(xiě)入各“開(kāi)關(guān)”變量的新值，并通過(guò)現場(chǎng)的CAN 總線(xiàn)傳遞給輸出控制模塊來(lái)控制上升、下降、左轉、右轉開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。

3.3 MIB 的編寫(xiě)

MIB 是有關(guān)被管理目標對象的數據庫，其數據結構呈樹(shù)形。本系統中的MIB 文件存儲了現場(chǎng)傳感器采集的各種信號以及開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，通過(guò)讀取和設置這些MIB 對象的值，管理端完成監測和控制。MIB 文件編寫(xiě)中最關(guān)鍵的一點(diǎn)是確定要定義的變量。在該系統的MIB 設計中定義的變量如表1 所示。

表1 遠程起重力矩監控系統MIB 變量表

3.4 代理與管理端程序的開(kāi)發(fā)

采用AdventNet Agent Toolkit C Edition 工具包來(lái)開(kāi)發(fā)代理程序，該工具包提供了一個(gè)廣泛而完整的開(kāi)發(fā)環(huán)境，并帶有代理信息定義編輯器、編譯器等一系列代理開(kāi)發(fā)工具及測試工具，降低了代理開(kāi)發(fā)的復雜性。所開(kāi)發(fā)的代理僅占用極小的空間，卻具有較高的性能，而且代理的擴展幾乎不會(huì )影響到應用和設備的性能。在編寫(xiě)好MIB 文件后，依據Agent Toolkit C Edition 工具的開(kāi)發(fā)流程編寫(xiě)代理程序，其主要功能是對MIB 文件進(jìn)行管理，并實(shí)現對網(wǎng)絡(luò )端口的偵聽(tīng)，SNMP 數據報的解碼及編碼，對管理端的請求進(jìn)行處理，以及對硬件的管理。

在VC++.NET 開(kāi)發(fā)平臺下利用NET-SNMP 開(kāi)發(fā)包來(lái)編寫(xiě)管理端程序。NET-SNMP 開(kāi)發(fā)包是目前最為流行的基于C++的SNMP 協(xié)議開(kāi)發(fā)包之一，開(kāi)發(fā)包中的SNMP 協(xié)議模塊為用戶(hù)使用SNMP 協(xié)議來(lái)構建網(wǎng)絡(luò )管理應用層軟件提供了良好的協(xié)議通訊的基礎，它提供了一系列的API 函數可供開(kāi)發(fā)者使用。本系統的管理端程序運行在遠程監控計算機上，與工作現場(chǎng)工控機上駐留的代理之間進(jìn)行遠程數據通信，主要完成Get 和Set 操作兩項任務(wù)。

5 結論

CAN 總線(xiàn)因其自身的諸多優(yōu)點(diǎn)適合于對實(shí)時(shí)性、可靠性、安全性要求十分嚴格的機械控制網(wǎng)絡(luò )。SNMP 協(xié)議簡(jiǎn)潔，可擴展性強，基于SNMP 協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )傳輸以Internet 作為媒介，傳輸距離不受限制，可進(jìn)一步拓展CAN 總線(xiàn)的優(yōu)勢。本文的創(chuàng )新點(diǎn)在于，結合這兩種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現了基于CAN 總線(xiàn)和SNMP 協(xié)議的起重力矩遠程監控系統，該方案可以保障可靠、實(shí)時(shí)的遠程數據傳輸和命令執行，確保起重機械的安全運行。項目經(jīng)濟效益達20 萬(wàn)元。