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几种基于LONWORKS实现监控系统的方法

发布时间:2020-06-30 18:36:06 阅读: 来源:泡沫箱厂家

1引言

现场总线是当今自动控制技术发展的热点,而LonWorks现场总线是目前最具竞争力的现场总线之一。由于LonWorks具有良好的开放性与互操作性、可使用任何传输媒介进行通信、能够使用所有现在已有的网络结构、网络拓扑可以自由组合、具备网络的基本功能、可与Internet无缝连接等特点和优点,使其在工业、楼宇、家庭自动化、农业、医疗和运输业等自动控制领域得到了广泛的应用,其中建立基于LonWorks的监控系统更为人们所关注。本文针对不同的应用层次,分析与讨论四种基于LonWorks实现监控系统的方法。

2使用LonMaker工具进行监控的方法

LonMakerforWindows是以美国埃施朗公司的LNS网络操作系统为基础,把强大的客户/服务器体系结构和易于使用的Visio用户界面综合起来,形成了一个用于设计、启动、监视、测试、维护分布式控制网络的工具。

LM工具不仅能在LonMaker图页中通过连接、LNS文本框监视网络设备的网络变量,在一个单独的应用程序中通过LonMakerBrower对任何设备的网络变量和配置属性进行读和写,还能建立人机界面HMI(humanmachineinterface)。如在一个LonWorks网络中控制楼房的加热系统,HMI能显示每个房间温度的实时读入,同时可通过HMI控制加热器和风扇。

使用LM工具创建一个HMI有三种选项:

1、使用LNS文本框。它是一个ActiveX控件,每个LNS文本框能用来监视或控制一个网络变量,这种方法不需要任何编程。

2、使用第三方ActiveX控件。第三方ActiveX控件是来自除了LonMaker工具外其他来源的任一控件,如美国国家仪器有限公司设计的控件,它们用来加强LonMaker工具创建的HMI,使之形象化。

3、创建自定义的ActiveX控件。作为使用第三方ActiveX控件的替换,可以创建自己的基于LNS的ActiveX控件。

LM工具的HMI为简单监控操作提供了低成本平台,但它不能用来代替高级终端的HMI工具,如InTouch或iFIX。如果需要监控网络中节点的状态或表示网络中简单的相互作用,LM工具的HMI足够了。如果表示网络中更为复杂的相互作用,最好使用高级终端的HMI工具,这些工具还提供了报告、分析、历史、报警日志、事件处理等功能。

3使用LM+LNSDDEServer+组态软件进行监控的方法

3.1监控系统的基本结构

此种监控系统的基本结构如图1所示。其基本组件为:上位机(装有监控组态软件)、LNSDDEServer、LonMakerforwindows、LonWorks网络等。在此系统中,上位机可监视LonWorks网络,读取网络中节点采集的实时数据,显示各节点的工作状况及历史图表,实现对数据的判别、分析及贮存等。同样,上位机也可控制LonWorks网络,能直接向被控设备发送命令,控制某一节点的状态。

图1监控系统的基本结构

3.2监控系统组件

1、LonWorks网络及LonMakerforwindows

LonWorks网络由节点、网络工具、信道、基础设备等组成。在监控一个网络之前,需使用LNS网络工具如LonMakerforwindows对网络进行安装,使得每个设备能够与同一网络中的其它设备进行通信,LonMaker网络设计所产生的网络配置信息为LNSDDEServer提供服务。

2、DDE与LNSDDEServer

所谓DDE—DynamicDataExchange,即动态数据交换,是WINDOWS平台上的一个完整的通信协议,它使应用程序能够彼此交换数据和发送指令。两个同时运行的程序之间通过DDE方式交换数据时建立Client/Server关系。

LNSDDEServer是一个基于LNS操作系统的软件包,是与DDE兼容的到LonWorks网络的接口,且和许多HMI及SCADA软件包兼容。通过LNSDDEServer,Windows应用程序可方便地与LonWorks网络上设备交换信息,也就是说,利用LNSDDEServer,任何承担DDEClient的应用程序能监视和控制一个或多个LonWorks网络。

DDEClient与LNSDDEServer之间的通信需要三个约定标识:Application、Topic及Item,即当Client发出开始与DDE对话的请求时,只有当Application、Topic标识与LNSDDEServer内部设定的标识一致时,系统才将DDEClient的请求传达给LNSDDEServer。

3、监控组态软件

监控组态软件是面向监控与数据采集(supervisorycontrolanddataacquisition,SCADA)的软件平台工具,具有丰富的设置项目,使用方式灵活,功能强大。监控组态软件最早出现时,HMI或MMI(manmachineinterface)是其主要内涵,即主要解决人机图形界面问题。随着它的快速发展,实时数据库、实时控制、SCADA、通信及联网、开放数据接口、对I/O设备的广泛支持已经成为它的主要内容。随着技术的发展,监控组态软件将会不断被赋予新的内容。目前国内常用的组态软件有:Intouch、iFIX、组态王、力控等等。

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