NetX片上系統數據采集與遠程監控的設計與實(shí)現
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隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )信息技術(shù)、工業(yè)控制的不斷發(fā)展，遠程監控應用領(lǐng)域不斷拓寬，特別是實(shí)現現場(chǎng)控制嵌入式智能設備的通信和配置診斷，通過(guò)這些智能設備所提供的通信接口直接利用Internet將其接入集中監控管理系統，采用Web Sever訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)，在遠程實(shí)時(shí)獲取設備運行的各種參數和實(shí)時(shí)數據，發(fā)送遙控命令，配置參數，獲取設備的報警信息和運行狀態(tài)等方面，具有深刻的現實(shí)意義和長(cháng)遠意義。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)現工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信的主流技術(shù)之一。德國赫優(yōu)訊NetX中包含EtherCAT,CANopen,Modbus,PROFINET等現場(chǎng)總線(xiàn)協(xié)議，是一種高度集成的網(wǎng)絡(luò )控制器，具有全新的系統優(yōu)化結構，適合工業(yè)通信及大規模數據吞吐；研究基于NetX片上系統(NetX Soc)實(shí)現PROFINET實(shí)時(shí)以太網(wǎng)接入、本地數據快速處理、數據存貯技術(shù)及基于Web Server的遠程數據訪(fǎng)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 系統結構
圖1為分布式遠程數據采集系統的網(wǎng)絡(luò )結構，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控計算機連接，然后再將主站監控計算機接入Internet，監控計算機將數據實(shí)時(shí)發(fā)送到數據庫服務(wù)器，同時(shí)將采集到的從站數據和監控信息可以發(fā)布出去。另外，主站監控計算機還可以通過(guò)RS-232總線(xiàn)與NXIO從站實(shí)現數據采集和控制處理。采用該方式，用戶(hù)無(wú)論在多遠，只要能夠連接到Internet，就可以通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )訪(fǎng)問(wèn)所有控制設備的實(shí)時(shí)和歷史數據。
數據庫服務(wù)器用來(lái)存儲采集到的從站數據及相關(guān)的配置數據，供主站監控計算機運行時(shí)讀取和寫(xiě)入并設置其自身的工作狀態(tài)。管理員可通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)和修改數據庫中的參數。Web應用程序服務(wù)器實(shí)現數據在網(wǎng)絡(luò )上的發(fā)布，接受在Internet上的任一用戶(hù)查詢(xún)?yōu)g覽，并允許授權用戶(hù)更改監控主站計算機工作參數，存儲在數據庫服務(wù)器上。有用戶(hù)請求時(shí)，Web應用程序服務(wù)器通過(guò)Internet從數據庫服務(wù)器中讀取用戶(hù)請求數據，再通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò )把這些數據發(fā)送到請求數據用戶(hù)，用戶(hù)的一些參數設置信息保存到數據庫服務(wù)器上，或通過(guò)NetX主站將配置信息下達到NXIO從站。
2 NetX SoC主從站間數據通信設計
2．1 系統設計思路及程序部署
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測試板NXIO，搭建PROFINET實(shí)時(shí)以太網(wǎng)通信平臺，實(shí)現主從站PROFINET網(wǎng)絡(luò )通信及相應通信程序設計。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嵌入式系統下的實(shí)時(shí)控制任務(wù)程序、數據存儲及Web方式下的數據訪(fǎng)問(wèn)程序的部署。
2．2 系統程序主要功能描述
1)主站W(wǎng)eb Server界面控制顯示程序：由ASP．Net設計的主站W(wǎng)eb Server界面程序，監控從站按鈕、指示燈狀態(tài)，同時(shí)實(shí)現主從站通信參數配置，并實(shí)現與主站通信程序的數據交互。
2)主站數據通信程序：SYCON．NET系統配置軟件實(shí)現對卡驅動(dòng)、網(wǎng)絡(luò )診斷并實(shí)現主從站PROFINET通信，另外，采用C#串口通信類(lèi)事件驅動(dòng)完成基于RS232通信下對從站串口通信的配置和數據交互。
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