導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇常見(jiàn)通訊協(xié)議，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：BMS系統(tǒng);BA系統(tǒng);SA系統(tǒng);FA系統(tǒng)

1 BMS系統(tǒng)集成的主要模式

1.1 以硬接點(diǎn)方式進(jìn)行系統(tǒng)集成

這種方式是系統(tǒng)集成最初的手段，通過(guò)增加一個(gè)設(shè)備子系統(tǒng)的輸入／輸出接點(diǎn)或傳感器，接入另一個(gè)設(shè)備子系統(tǒng)的輸入／輸出接點(diǎn)進(jìn)行集成。

1.2 以串行通訊方式進(jìn)行系統(tǒng)集成

常見(jiàn)的方式是將現(xiàn)場(chǎng)控制器加以改造，增加串行通訊接口，使之可以與其它設(shè)備子系統(tǒng)進(jìn)行通訊。設(shè)備子系統(tǒng)之間的信息交換通過(guò)通訊協(xié)議的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。

1.3 以樓宇自控系統(tǒng)BA為平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)集成

樓宇自控系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接其它集成子系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)、控制和管理其它集成子系統(tǒng)。由此產(chǎn)生了以樓宇自控系統(tǒng)為平臺(tái)的系統(tǒng)集成方式。

1.4 基于子系統(tǒng)平等方式進(jìn)行系統(tǒng)集成

基于子系統(tǒng)平等方式進(jìn)行系統(tǒng)集成是建立系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡(luò)，將各子系統(tǒng)視為下層現(xiàn)場(chǎng)控制網(wǎng)，并都以平等方式集成；系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)集成高性能實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)(系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)庫(kù))，各子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)開(kāi)放的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口(如OPC接口)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的格式存儲(chǔ)在系統(tǒng)集成數(shù)據(jù)庫(kù)中；系統(tǒng)集成管理網(wǎng)絡(luò)通過(guò)BMS系統(tǒng)核心調(diào)度程序?qū)Ω髯酉到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、監(jiān)控及信息交換。

2 通常BMS系統(tǒng)集成的常見(jiàn)系統(tǒng)

2.1 樓宇自控系統(tǒng)(BA)

對(duì)于以樓宇自控系統(tǒng)BA為平臺(tái)的BMS系統(tǒng)，可以避免BA系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)對(duì)外的傳送，同時(shí)也可以減少BMS實(shí)施的工作量。

2.2 綜合保安系統(tǒng) (SA)

SA系統(tǒng)通?？梢园ǎ洪]路電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)等。

2.3 消防系統(tǒng)(FA)

在國(guó)內(nèi)建筑業(yè)中，消防系統(tǒng)的安裝要求消防系統(tǒng)安裝公司獨(dú)立的施工，這樣也就限制了消防系統(tǒng)與其他智能化系統(tǒng)的功能集成。通常BMS系統(tǒng)對(duì)于消防系統(tǒng)采用只監(jiān)不控的原則，這樣做的目的在于保證消防系統(tǒng)在工作過(guò)程之中不受到其他系統(tǒng)的影響。

3 由于BMS系統(tǒng)在智能建筑之中所處的地位，它具有以下特點(diǎn)

（1）技術(shù)含量高。

（2）能夠根據(jù)實(shí)際需要靈活的接入子系統(tǒng)。

（3）對(duì)于子系統(tǒng)及其通訊協(xié)議的依賴性比較強(qiáng)。

（4）真正成熟的產(chǎn)品不多。

4 BMS項(xiàng)目過(guò)程中各個(gè)階段的體會(huì)

4.1 需求分析階段

需求分析是在項(xiàng)目投標(biāo)前的一項(xiàng)工作。此階段的難點(diǎn)主要在于業(yè)主可能不能夠準(zhǔn)確的提出自己的需求，或是提出的需求存在不能實(shí)現(xiàn)或者不合理的地方。這時(shí)就需要集成商從商務(wù)和技術(shù)兩方面出發(fā)，根據(jù)業(yè)主在此預(yù)計(jì)的投入和建筑物的實(shí)際規(guī)模、各個(gè)系統(tǒng)的實(shí)際情況等因素，及時(shí)和業(yè)主進(jìn)行溝通，給該建筑中BMS系統(tǒng)一個(gè)更為合理的定位。

4.2 方案設(shè)計(jì)階段

就目前BMS系統(tǒng)發(fā)展情況來(lái)說(shuō)，許多BMS產(chǎn)品已經(jīng)有了較為完善的二次開(kāi)發(fā)工具和接口驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)。此時(shí)，BMS項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵已經(jīng)不是“能做什么”，而是“要做什么”。方案設(shè)計(jì)正是要解決這一問(wèn)題。

BMS系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)不但需要有經(jīng)驗(yàn)的工程師綜合考慮整個(gè)建筑的整體功能和各個(gè)系統(tǒng)，而且還要從管理的角度對(duì)BMS系統(tǒng)的有用性進(jìn)行分析。一個(gè)好的方案應(yīng)該讓業(yè)主在管理上能夠感受到BMS系統(tǒng)為其節(jié)省了人的花費(fèi)。

集成商還應(yīng)該考慮要集成哪些系統(tǒng)。有些系統(tǒng)使用的產(chǎn)品可能不能提供集成商所需要的通訊協(xié)議，或者提供通訊協(xié)議的代價(jià)很高，那么這些系統(tǒng)在方案設(shè)計(jì)時(shí)，就不宜被集成到BMS系統(tǒng)中。

BMS系統(tǒng)還要考慮到向上的擴(kuò)展，如BMS系統(tǒng)與物業(yè)管理等系統(tǒng)的集成。

聯(lián)動(dòng)是BMS的一個(gè)重要的功能。BMS系統(tǒng)通常能夠很容易的實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。但是在聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該非常謹(jǐn)慎，不合理的聯(lián)動(dòng)可能會(huì)讓其他的系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.3 各個(gè)分系統(tǒng)接入階段

該階段的技術(shù)難度非常大。集成商需要通過(guò)業(yè)主向相關(guān)產(chǎn)品供貨商索要該產(chǎn)品的接口通訊協(xié)議。常見(jiàn)的通訊形式和協(xié)議有DDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet等。

4.4 用戶操作界面的開(kāi)發(fā)階段

用戶操作界面的設(shè)計(jì)，包括監(jiān)控點(diǎn)表的配置、相關(guān)圖片的制作、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及報(bào)警的顯示、控制變量的下發(fā)等。用戶操作界面用來(lái)顯示各種設(shè)備中監(jiān)測(cè)點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)，并且為用戶對(duì)設(shè)備的控制提供了平臺(tái)。用戶操作界面最好采用以地理空間為線索的方式來(lái)表現(xiàn)，便于用戶對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的理解。

4.5 場(chǎng)調(diào)試階段

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試階段主要包括系統(tǒng)的安裝，調(diào)試。BMS系統(tǒng)的調(diào)試要在各個(gè)子系統(tǒng)調(diào)試完畢后進(jìn)行，該系統(tǒng)在調(diào)試過(guò)程中需要于其他系統(tǒng)的實(shí)施人員密切配合。在具體的工程項(xiàng)目中，最好由BMS系統(tǒng)的實(shí)施方作為弱電總包方，這樣在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)工作中會(huì)事半功倍。

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試還包括對(duì)子系統(tǒng)接口代碼的修改和用戶操作界面的修改。此時(shí)將決定BMS系統(tǒng)最終的結(jié)果。

為了保證系統(tǒng)的安全性，BMS系統(tǒng)應(yīng)具有冗余、容錯(cuò)功能，實(shí)現(xiàn)冗余切換、故障檢測(cè)與自診斷事故下的安全保障。BMS系統(tǒng)可采用基于Cluster集群技術(shù)的雙機(jī)互備的方式來(lái)解決。CJuster內(nèi)各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器通過(guò)一內(nèi)部局域網(wǎng)相互通訊。當(dāng)一臺(tái)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，這臺(tái)服務(wù)器上所運(yùn)行的應(yīng)用程序?qū)⒃诹硪还?jié)點(diǎn)服務(wù)器上被自動(dòng)接管。當(dāng)一個(gè)應(yīng)用服務(wù)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)用服務(wù)將被重新啟動(dòng)或被另一臺(tái)服務(wù)器接管。

4.6 系統(tǒng)驗(yàn)收階段

系統(tǒng)驗(yàn)收按照《智能建筑工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行。

4.7 用戶培訓(xùn)等售后服務(wù)階段

BMS系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，如何將系統(tǒng)完全地交給用戶自行管理、運(yùn)用，是系統(tǒng)集成項(xiàng)目中最重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)掌握的程度越高，他們?cè)谑褂眠^(guò)程中對(duì)系統(tǒng)的利用也就越充分，給整個(gè)建筑帶來(lái)的效益也越明顯，對(duì)施工單位而言，后期的維護(hù)壓力將相應(yīng)減少。

5 BMS項(xiàng)目當(dāng)中容易遇到的問(wèn)題

（1）業(yè)主需求不明確，系統(tǒng)集成的工作量難以確定。

（2）子系統(tǒng)供貨商不能提供或者不能準(zhǔn)確提供的通訊協(xié)議。

（3）子系統(tǒng)供貨商提供的接口不能滿足要求。

（4）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過(guò)程中子系統(tǒng)實(shí)際點(diǎn)表不能及時(shí)獲得。

（5）子系統(tǒng)施工過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重問(wèn)題。

（6）軟、硬件之間可能會(huì)在運(yùn)行環(huán)境的要求上有沖突。

有些比較老的產(chǎn)品可能只能運(yùn)行在老的操作系統(tǒng)平臺(tái)上，如Windows98，而另外一些系統(tǒng)使用的產(chǎn)品又必須運(yùn)行在WindowsNT或其他操作系統(tǒng)上。

篇2

Jabber等開(kāi)放IM協(xié)議日趨受歡迎，Google talk、蘋果的ichat等IM客戶端都采用jabber，針對(duì)Linux/UNIX的gaim、Kopete等IM客戶端也都將jabber放在支持列表的首位，盡管國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的特殊情況注定jabber不可能很快流行，但jabber無(wú)疑將在未來(lái)IM市場(chǎng)中占有越來(lái)越重要的地位。

封閉平臺(tái)帶來(lái)的困擾

無(wú)論是哪一種IM，它們的基本工作原理都相同，即通過(guò)服務(wù)器來(lái)負(fù)責(zé)管理IM帳號(hào)的注冊(cè)、登錄以及數(shù)據(jù)傳輸。 這其中有兩種工作模式，一種模式是由服務(wù)器作完全的信息中轉(zhuǎn)，發(fā)送端首先將信息傳送到服務(wù)器上暫存，然后再由服務(wù)器轉(zhuǎn)交給目標(biāo)端，這也是絕大多數(shù)IM所采用的機(jī)制。另一種是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸，即在服務(wù)器監(jiān)管下、信息雙方建立連接，之后的所有信息交換都直接進(jìn)行，這種模式不需要龐大的服務(wù)器資源，但相應(yīng)的，開(kāi)發(fā)商也較難在IM平臺(tái)上開(kāi)辟增值性內(nèi)容?；旧?，以服務(wù)器為核心的IM平臺(tái)占據(jù)絕對(duì)主流的位置。

如你所見(jiàn)，絕大多數(shù)流行的IM平臺(tái)都是封閉性的，例如騰訊的QQ、微軟的MSN Messenger、Yahoo! Messenger、ICQ等等。封閉協(xié)議帶來(lái)的第一個(gè)問(wèn)題就是，不同的IM平臺(tái)無(wú)法互聯(lián)互通，例如一個(gè)只使用MSN Messenger的用戶要同QQ用戶聯(lián)絡(luò)，那么除了安裝QQ軟件并申請(qǐng)一個(gè)帳號(hào)外別無(wú)它法，久而久之，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)中安裝了一大堆IM軟件，你也擁有一大堆IM帳號(hào)。微軟和雅虎目前已實(shí)現(xiàn)IM的互聯(lián)互通，但這更多是從商業(yè)角度出發(fā)而非真正為了用戶，而更糟糕的地方是，絕大多數(shù)IM廠商甚至都不愿意進(jìn)行這樣的商業(yè)合作，IM相互封閉的情況依然是主流?；ヂ?lián)互通困難是封閉IM給用戶帶來(lái)的第一個(gè)麻煩，第二個(gè)麻煩來(lái)自于那些非Windows平臺(tái)的用戶，由于Windows在桌面領(lǐng)域占據(jù)壟斷地位，幾乎所有IM平臺(tái)便只考慮到Windows，如果用戶要使用Linux/UNIX，便會(huì)為此大傷腦筋，IM開(kāi)發(fā)者完全忽視了這部分用戶，最終在自由程序員們的努力下，MSN Messenger、Yahoo! Messenger、ICQ、AIM等國(guó)外常見(jiàn)的即時(shí)通訊協(xié)議都獲得支持，GNOME桌面環(huán)境集成了Gaim即時(shí)通訊軟件，可以支持上述協(xié)議。KDE環(huán)境則集成了功能類似的Kopete，同樣是以插件的形式支持上述協(xié)議，這樣Linux平臺(tái)缺乏IM應(yīng)用的問(wèn)題才獲得一定的緩解。國(guó)內(nèi)的Linux用戶大概就沒(méi)有這么幸運(yùn)了，國(guó)內(nèi)IM市場(chǎng)占據(jù)主導(dǎo)地位的是騰訊QQ，但國(guó)內(nèi)的開(kāi)源力量一直游離在國(guó)際開(kāi)源業(yè)界之外，Gaim和Kopete都沒(méi)有支持QQ的插件（最新的Gaim 2.0已加入QQ支持，目前仍處于測(cè)試階段），騰訊官方不僅未給予支持反而設(shè)下諸多限制，最終，開(kāi)源程序員們不得不另起爐灶開(kāi)發(fā)兼容QQ的軟件，它們包括基于Java的Luma QQ和基于QT的EVA，兩者的功能都比較簡(jiǎn)單、只能說(shuō)達(dá)到可用的水平。

通過(guò)這樣的努力，Linux用戶們終于有IM可用，但問(wèn)題并沒(méi)有就此解決，秉承自由意志的開(kāi)源業(yè)界希望能夠徹底擺脫封閉的IM協(xié)議，而開(kāi)發(fā)出真正技術(shù)先進(jìn)、功能更強(qiáng)大的開(kāi)放技術(shù)，Jabber項(xiàng)目便充分體現(xiàn)了這種思想。

開(kāi)源開(kāi)放的Jabber

Jabber（甲巴）項(xiàng)目始于1998年，該項(xiàng)目的創(chuàng)始人是一個(gè)名叫Jeremie Miller的美國(guó)人。jabber工程的目的是開(kāi)發(fā)一個(gè)分布式、協(xié)議與源代碼都完全開(kāi)放的即時(shí)通訊系統(tǒng)，目前整個(gè)工程都在Jabber軟件基金會(huì)管理下進(jìn)行。2000年5月，Jabber工程了第一個(gè)產(chǎn)品：jabberd，它是一個(gè)服務(wù)器端的軟件，用戶可以借助它來(lái)構(gòu)建開(kāi)放性IM平臺(tái)。但與其他IM不同的是，jabberd不僅可用于創(chuàng)建私人的Jabber網(wǎng)絡(luò)，也可以加入全球的公共Jabber網(wǎng)絡(luò)，共通構(gòu)造起一個(gè)分布式的即時(shí)通訊系統(tǒng)。Jabber項(xiàng)目之后，很快吸引了大量的自由程序員參與，Jabber工程越來(lái)越活躍，軟件品質(zhì)、功能以及可擴(kuò)展性都不斷提升，加之Jabber所具有的協(xié)議開(kāi)放、免費(fèi)使用等屬性，吸引了越來(lái)越多的用戶，Jabber的用戶群也因此快速增長(zhǎng)。2003年，使用Jabber服務(wù)和客戶端的用戶超過(guò)ICQ；2005年，Google帶來(lái)了自己的Gtalk即時(shí)通訊軟件，它完全以Jabber為基礎(chǔ)，這在很大程度上增添了Jabber的魅力。除了互聯(lián)網(wǎng)公司外，Jabber也越來(lái)越多地應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部的通訊，這既可加強(qiáng)企業(yè)員工之間的通訊交流，又可避免互聯(lián)網(wǎng)上其他即時(shí)通訊系統(tǒng)對(duì)正常工作的干擾以及不安全性，這些優(yōu)點(diǎn)讓Jabber深受許多企業(yè)管理人員的青睞。以Jabber作為基礎(chǔ)，一個(gè)開(kāi)放性、全球統(tǒng)一的即時(shí)通訊應(yīng)用浮出水面，大量的商業(yè)公司也紛紛參與其中，目前基于Jabber的服務(wù)器端軟件除了Jabber項(xiàng)目組自身的Jabberd/Jabber2外，還包括Antepo OPN（商業(yè)軟件，跨平臺(tái)）、Jabber XCP（商業(yè)軟件，跨平臺(tái)）、Merak IM（商業(yè)軟件，Windows）、xmppd.py（GPL，跨平臺(tái)）等七八種，客戶端軟件更是五花八門，總量超過(guò)50種，這其中既有專屬性的收費(fèi)商業(yè)軟件、也有免費(fèi)軟件，以GPL協(xié)議發(fā)行的自由軟件更是占據(jù)一大部分。Jabber平臺(tái)吸引了整個(gè)IM業(yè)界的積極參與，盡管它一直處于后臺(tái)沒(méi)有得到積極宣傳、公眾對(duì)其少有了解，但Jabber無(wú)疑具有成為主導(dǎo)性IM平臺(tái)的潛力。

采用XMPP通訊協(xié)議作為基礎(chǔ)是Jabber具有完全開(kāi)放性特征的關(guān)鍵。XMPP全稱為“Extensible Messaging & Presence Protocol”，即“可擴(kuò)展消息處理現(xiàn)場(chǎng)協(xié)議”，它是一種基于XML語(yǔ)言的通訊協(xié)議，可用于即時(shí)通訊、在線現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)等許多領(lǐng)域，促進(jìn)服務(wù)器之間的準(zhǔn)即時(shí)操作。XMPP的最終目的是允許互聯(lián)網(wǎng)用戶向其他任何互聯(lián)網(wǎng)上的用戶發(fā)送即時(shí)消息，而不管對(duì)方采用何種操作系統(tǒng)和瀏覽器。為了讓其成為互聯(lián)網(wǎng)上廣泛通行的標(biāo)準(zhǔn)，IEEE成立了XMPP工作組來(lái)負(fù)責(zé)此事，并將相應(yīng)的技術(shù)規(guī)格出版為RFC 3920及RFC 3921；IETF（因特網(wǎng)工程工作組）也將它接納為正式的標(biāo)準(zhǔn)，目前工作組的重點(diǎn)在于提高XMPP的通信安全性，XMPP最終有望實(shí)現(xiàn)使用鑒定、訪問(wèn)控制、高級(jí)隱私、逐跳加密、端端加密等大量的安全技術(shù)，確保用戶的通信內(nèi)容不會(huì)發(fā)生泄漏。許多用戶都將Jabber協(xié)議與XMPP協(xié)議等同起來(lái)，這其實(shí)是一種技術(shù)上的誤解。因?yàn)閄MPP是一套通用性，位于應(yīng)用程序之間的中間件，它可以支持即時(shí)通訊平臺(tái)以及其他點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信相關(guān)的軟件應(yīng)用，而Jabber只是一個(gè)基于XMPP的即時(shí)通訊協(xié)議，這兩者更多是一種繼承性的關(guān)系。

Jabber平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

以開(kāi)放的XML技術(shù)作為基礎(chǔ)讓Jabber可輕易獲得廣泛的支持，協(xié)議的完全開(kāi)放性加上基于XML技術(shù)讓任何第三方工作者開(kāi)發(fā)Jabber服務(wù)器軟件和客戶端成為可能，并且任何程序語(yǔ)言都可以用來(lái)編寫支持Jabber的客戶端，在這些語(yǔ)言中，常見(jiàn)的包括Delphi、Java、C/C++和Perl，此外還有PHP、Python、JavaScript，甚至連Flash ActionScript都可以拿來(lái)編寫Jabber客戶端，這也是現(xiàn)在Jabber客戶端不下五十種的主要原因之一。對(duì)于企業(yè)客戶來(lái)說(shuō)，采用Jabber協(xié)議來(lái)建設(shè)自己的內(nèi)部即時(shí)通訊系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，因?yàn)榧夹g(shù)資源、服務(wù)商都具高度可選擇性，而且可工作于Windows、Linux、UNIX和Mac等所有的操作平臺(tái)，這樣企業(yè)自身就擁有充分的自，不致于被某一家公司牢牢“綁架”。

分布式通訊是Jabber系統(tǒng)關(guān)鍵的特色之一。Jabber網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)和電子郵件系統(tǒng)非常相似，任何人都可以通過(guò)Jabber服務(wù)器軟件來(lái)運(yùn)行自己的Jabber網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的通訊是以客戶端-服務(wù)器的方式進(jìn)行，但如果將自己的Jabber網(wǎng)絡(luò)與其他Jabber網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)起來(lái)，那么Jabber服務(wù)器之間是以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式進(jìn)行通訊，通過(guò)這樣的模式，Jabber能夠支撐起一個(gè)覆蓋全球的分布式即時(shí)通訊系統(tǒng)。對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，選擇Jabber既可保護(hù)企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的私密性、又不會(huì)被孤立起來(lái)成為信息孤島，這也是Jabber在企業(yè)領(lǐng)域日漸流行的一個(gè)重要原因。另外，Jabber系統(tǒng)對(duì)安全性相當(dāng)注重，它所采用的XMPP協(xié)議已直接內(nèi)建SASL及TLS等安全技術(shù)，信息在傳輸過(guò)程中都可以進(jìn)行高等級(jí)的加密，確保即時(shí)消息不會(huì)被非法窺探。

Jabber平臺(tái)具有優(yōu)越的擴(kuò)展彈性，任何人都可以在XMPP核心協(xié)議的基礎(chǔ)上增加新的功能，而為了不致于出現(xiàn)混亂，Jabber的擴(kuò)展套件都是由Jabber軟件基金會(huì)負(fù)責(zé)管理，企業(yè)用戶可以根據(jù)自己的需要使用不同的擴(kuò)展，讓自己的Jabber即時(shí)通訊系統(tǒng)能擁有更多的新穎功能。而在應(yīng)用彈性方面，Jabber也具有出色表現(xiàn)：它不僅可用于即時(shí)通訊平臺(tái)，而且可廣泛應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)管理、內(nèi)容供稿、協(xié)同工具、檔案共享、游戲、遠(yuǎn)端系統(tǒng)監(jiān)控等等，例如辦公協(xié)同套件可使用Jabber技術(shù)，讓網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用戶通過(guò)網(wǎng)頁(yè)直接進(jìn)行對(duì)話，這項(xiàng)功能顯然是其他即時(shí)通訊平臺(tái)所無(wú)法比擬的。

盡管Jabber擁有諸多先進(jìn)的技術(shù)特性，但作為不以盈利為目的的自由軟件，Jabber要讓普通的互聯(lián)網(wǎng)用戶認(rèn)同尚需時(shí)日。傳統(tǒng)觀念普遍認(rèn)為，商業(yè)軟件的軟件品質(zhì)更讓人感到信賴，并且商業(yè)軟件有專業(yè)的支持，而自由軟件主要由一些愛(ài)好者在業(yè)余時(shí)間完成，難以在穩(wěn)定性和可靠性方面同商業(yè)軟件相比。這種看法對(duì)于一些初生開(kāi)源項(xiàng)目或許是成立的，但Jabber的歷史超過(guò)8年，數(shù)以百計(jì)的開(kāi)發(fā)者為Jabber不斷努力，現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)上已有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的Jabber服務(wù)器運(yùn)行，百萬(wàn)計(jì)的用戶在使用Jabber軟件，很多致力于為大型企業(yè)提供即時(shí)通訊服務(wù)的商業(yè)公司也都選擇Jabber作為自身的業(yè)務(wù)支撐，甚至連互聯(lián)網(wǎng)巨頭的Google也選擇Jabber作為Gtalk的通訊協(xié)議，這些實(shí)例足以證實(shí)Jabber具有卓越的可靠性。

Google支持Jabber

Jabber擁有先進(jìn)的技術(shù)、一流的擴(kuò)展性和安全性，加上協(xié)議完全開(kāi)放，可以說(shuō)是目前最優(yōu)秀的即時(shí)通訊平臺(tái)之一。但在過(guò)去多年歷史中，Jabber更多活躍在企業(yè)領(lǐng)域，大眾市場(chǎng)很少涉及，原因就在于Jabber缺乏像MSN Messenger、Yahoo Messenger、QQ一樣的強(qiáng)大商業(yè)支持，這種局面在2005年Google涉足IM市場(chǎng)后宣告瓦解。Google Talk采用Jabber協(xié)議來(lái)向互聯(lián)網(wǎng)用戶提供其IM服務(wù)，Google Talk之初即以輕巧、簡(jiǎn)約的特點(diǎn)讓人耳目一新，雖然受到其他IM平臺(tái)的干擾，Google Talk用戶群并不活躍，但憑借先進(jìn)的技術(shù)、開(kāi)放協(xié)議以及Google的強(qiáng)大實(shí)力為支撐，Google Talk被廣泛視為最有發(fā)展?jié)摿Φ募磿r(shí)通訊平臺(tái)。2006年1月，Google Talk正式啟用服務(wù)器到服務(wù)器的通訊功能，用戶可與其他Jabber公共網(wǎng)絡(luò)的用戶實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙的互聯(lián)互通，充分發(fā)揮出Jabber協(xié)議分布式的優(yōu)點(diǎn)。另一方面，Jabber協(xié)議本身很容易為其他程序所整合，憑借這一特性，Google率先實(shí)現(xiàn)了Talk的網(wǎng)頁(yè)即時(shí)消息功能以及和Gmail電子郵件系統(tǒng)的整合，用戶無(wú)需安裝Google Talk客戶端，也不管使用哪一個(gè)操作系統(tǒng)和瀏覽器，都可以同其他Talk用戶和Jabber用戶發(fā)起在線通信，相比之下，其他IM平臺(tái)都不具備這樣的功能，騰訊目前雖然也在測(cè)試WebQQ，但它只對(duì)IE瀏覽器提供支持，無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)，且響應(yīng)速度難如人意，難以同Jabber平臺(tái)相提并論。

Google Talk的出現(xiàn)，讓Jabber獲得強(qiáng)有力的商業(yè)支持，Jabber走出專業(yè)市場(chǎng)，進(jìn)入大眾應(yīng)用指日可待。除了Google之外，支持Jabber協(xié)議的客戶端還包括蘋果的ichat、KDE桌面環(huán)境的Kopete、Gnome環(huán)境的Gaim等，但它們都屬于多協(xié)議IM客戶端，而不像Google Talk那樣完全是以Jabber為基礎(chǔ)的，但這些客戶端在IM市場(chǎng)都有不小的影響。其中，蘋果的Mac OS X以唯美界面和人性化的操控著稱，在轉(zhuǎn)向X86平臺(tái)之后，Mac OS X的用戶群日益廣泛，連帶iChat的用戶不斷增多，盡管有相當(dāng)多用戶不得不使用MSN，但Jabber平臺(tái)依然被強(qiáng)有力支持。KDE方面，Kopete被認(rèn)為是Linux環(huán)境下最卓越的IM客戶端，秉承KDE界面華麗，使用人性化等優(yōu)點(diǎn)，在開(kāi)源領(lǐng)域具有相當(dāng)大的影響。Gnome的Gaim則以簡(jiǎn)潔，支持協(xié)議廣泛著稱，即將推出的Gaim 2.0甚至將支持騰訊的QQ協(xié)議，讓Gnome的用戶不必使用第三方的QQ客戶端，當(dāng)然由于Jabber協(xié)議開(kāi)放，Gaim 2.0可以對(duì)Jabber提供非常完美的支持。

Jabber的開(kāi)放屬性讓任何IM客戶端都能夠輕易實(shí)現(xiàn)兼容，而任何封閉的IM平臺(tái)也都可以加入開(kāi)源的Jabber代碼，實(shí)現(xiàn)與Jabber的單向互通。但幾乎沒(méi)有IM商業(yè)公司愿意這么干，盡管這可以讓自己的IM平臺(tái)擁有更多的連通資源，但也在為自由的Jabber壯大聲勢(shì)。微軟與雅虎大力倡導(dǎo)Messenger的互通，但這也是基于商業(yè)利益考量的合作結(jié)果，事實(shí)上雙方都沒(méi)有同Jabber互連的意愿，即便這在技術(shù)上更為簡(jiǎn)單。

篇3

在選型之前我們先弄清楚目前主流的日系伺服與歐美系伺服的區(qū)別和設(shè)計(jì)理念：

1日本人認(rèn)為要想達(dá)到很高的控制精度，你必須要用我的驅(qū)動(dòng)放大器，還要用我的電機(jī)，而且日系伺服的編碼器信號(hào)采用通訊的方式，協(xié)議也是保密的。

至于伺服控制系統(tǒng)你可以選第三方的。

歐洲人認(rèn)為要想達(dá)到很高的控制精度，你必須要用我的全集成的驅(qū)動(dòng)控制器。

至于電機(jī)只要符合我們歐洲的標(biāo)準(zhǔn)就可以了，一般采用旋變或是正余弦信號(hào)的編碼器，不是日系的那種通訊編碼器，所以電機(jī)是哪家產(chǎn)的就不重要了。

2 日本伺服的供電電壓都是220V的，在供電380V的國(guó)家要配降壓變壓器，歐美伺服都是380V的；

3日本人認(rèn)為伺服放大器上不需要太強(qiáng)的通訊功能，通訊功能放到他們的伺服控制器（可理解為他們各自的PLC）上就可以了；

歐美人的伺服驅(qū)動(dòng)具備常用的控制功能，并且要與各個(gè)主流廠家的PLC能通訊，所以他們的驅(qū)動(dòng)器都特別強(qiáng)，帶有各種通訊協(xié)議；

4日本伺服放大器都是一對(duì)一的，一驅(qū)動(dòng)一電機(jī)，歐美的驅(qū)動(dòng)是書列型的，一臺(tái)整流單元可以擴(kuò)展很多伺服驅(qū)動(dòng)，擴(kuò)展性很強(qiáng)，比如西門子S120伺服。

綜上所述，不難看出歐美系的伺服是多么的昂貴，價(jià)格正常是日系伺服的2-3倍。

現(xiàn)在我們根據(jù)應(yīng)用要求來(lái)定位究竟用日系的還是歐美系的，定位之前再分析一下國(guó)內(nèi)各行各業(yè)主流伺服的市場(chǎng)份額，（此表來(lái)源于百度）

2018年中國(guó)伺服系統(tǒng)主要供應(yīng)商業(yè)績(jī)與市場(chǎng)份額，其中西門子，施耐德為了在國(guó)內(nèi)搶占市場(chǎng)，也不得不走日系伺服路線，分別推出了仿日系伺服，比如西門子的V90伺服，施耐德的 Lexium 23伺服等等，這樣從上表中不難看出，國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用90%以上用的是日系伺服。

現(xiàn)在我就談一下我個(gè)人的看法了。

日系伺服市面上主要有三菱，安川，松下，富士，歐姆龍，以及臺(tái)達(dá)，匯川等眾多國(guó)產(chǎn)。但我們用的PLC都是西門子的，而日本產(chǎn)的伺服無(wú)法與西門子做數(shù)字通訊，所以匯川公司看準(zhǔn)了這一點(diǎn)，這幾年開(kāi)發(fā)了220V和380V的伺服，還與西門子合作，引進(jìn)了PROFINET總線通訊協(xié)議，豐富了通訊功能，前年還推廣了仿歐美系可擴(kuò)展的書列型伺服MD820。

所以我認(rèn)為匯川伺服未來(lái)幾年的市場(chǎng)份額會(huì)進(jìn)前四名，而且這幾年我們用下來(lái)感覺(jué)還可以，服務(wù)也很好。建議繼續(xù)使用。

臺(tái)達(dá)這個(gè)品牌有點(diǎn)尷尬，既不是進(jìn)口品牌，也不能算國(guó)產(chǎn)品牌，在塑機(jī)領(lǐng)域里我認(rèn)為它與匯川差不多一個(gè)檔次，有與西門子PLC數(shù)字通訊功能的話，性價(jià)比好的話也可繼續(xù)使用它；

剩下的國(guó)外品牌如果日本的安川不要用的話，我只能推薦松下，為什么呢？目前市場(chǎng)三大型號(hào)有YASKAWA的∑-7，Mitsubishi的MELSERVOMR-J4，和Panasonic的MINASA6。

我在工博會(huì)上看到松下Panasonic的MINASA6系列伺服內(nèi)置了MOUDBUS數(shù)字通訊功能，可以數(shù)字化給定，避免干擾，而且價(jià)格比安川便宜。 三菱伺服價(jià)格最貴，并且與安川一樣沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的MOUDBUS數(shù)字通訊功能，服務(wù)也不好，不建議使用；

歐洲伺服品牌主要有西門子，施耐德，倫茨，力士樂(lè)，羅克韋爾，貝加萊，倍福。

性價(jià)比最高的是西門子V90，但使用時(shí)要注意，它只能用作速度與定位控制，千萬(wàn)不能用于力矩控制，聽(tīng)說(shuō)常州公司吃了虧。據(jù)西門子說(shuō)最近要增加力矩控制模式，有待驗(yàn)證。

施耐德伺服是以前收購(gòu)別人的，做開(kāi)關(guān)等低壓電氣世界一流，但伺服做到什么程度我不太清楚。

倫茨伺服前幾年事實(shí)證明不適合我們這個(gè)行業(yè)。

力士樂(lè)伺服我在工博會(huì)了解到，在中國(guó)銷售的伺服今年年底才能推出來(lái)，簡(jiǎn)化到什么程度我還不知道，但我建議不要去吃螃蟹。

羅克韋爾AB伺服（美國(guó)品牌，有民族情緒的話就不考慮），倍福伺服，貝加萊伺服都還不錯(cuò)，但價(jià)格是否能接受，還需要采購(gòu)部去談?wù)劊缓笤u(píng)估一下。

篇4

主題詞：現(xiàn)場(chǎng)總線；電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；MODBUS；冗余

中圖分類號(hào)：TP11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）32-7381-05

1 概述

中石化管道儲(chǔ)運(yùn)公司黃島油庫(kù)為全國(guó)最大的原油中轉(zhuǎn)基地。儲(chǔ)油容量210萬(wàn)立方米，承擔(dān)著青島大煉油、青島石化、黃島國(guó)家原油儲(chǔ)備庫(kù)以及華北地區(qū)、華東沿海和沿江煉化企業(yè)原油接卸、中轉(zhuǎn)和輸送任務(wù)，年儲(chǔ)運(yùn)原油能力達(dá)3000余萬(wàn)噸，主要生產(chǎn)設(shè)備有輸油泵19臺(tái)、儲(chǔ)油罐38座等。

由于油庫(kù)的工藝特點(diǎn)，在泵房、流量計(jì)間等處電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量多、分布較密集，在罐區(qū)則電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量少、分布分散。隨著技術(shù)的進(jìn)步，總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)大型油庫(kù)中得到了越來(lái)越多的成功應(yīng)用，因此在黃島油庫(kù)罐前閥改造中采用了28臺(tái)EIM TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，配套1套M124N網(wǎng)絡(luò)控制站，通過(guò)MOXA MB3180網(wǎng)關(guān)與上位機(jī)進(jìn)行通訊。

2 總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)特點(diǎn)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，過(guò)程控制技術(shù)受到了人們的普遍重視，用戶對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高。現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)運(yùn)而生，表明控制技術(shù)達(dá)到了一個(gè)新的水平。它不僅極大地滿足了過(guò)程控制的需要，而且還將對(duì)工業(yè)自動(dòng)化儀表行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)革命。

除了傳統(tǒng)的儀表越來(lái)越多地采用現(xiàn)場(chǎng)總線外，越來(lái)越多的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廠家也相繼推出各自為電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。這類系統(tǒng)，無(wú)論其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、總線形式和通信協(xié)議如何不同，都完全實(shí)現(xiàn)了閥門或執(zhí)行器等現(xiàn)場(chǎng)裝置與上位機(jī)的通信和智能化，而且整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)，深受用戶的歡迎。

現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是根據(jù)用戶需要最新發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)。其系統(tǒng)配置和構(gòu)成靈活多變，具有很強(qiáng)的適用能力。它很好地解決了現(xiàn)場(chǎng)最常見(jiàn)的有關(guān)干擾噪聲、控制距離、接點(diǎn)容量和工作環(huán)境等方面的問(wèn)題，非常具體地顯示了它在執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)巨大的潛在市場(chǎng)和發(fā)展前景。

2.1 節(jié)省安裝費(fèi)用

現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于具有良好的消噪功能，因此，它可以使用帶屏蔽的雙絞線或使用廉價(jià)的無(wú)屏蔽三線電纜進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部的通信。這種系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)單，投運(yùn)速度快，費(fèi)用一般只有常規(guī)控制系統(tǒng)的40%左右。例如，在常規(guī)控制系統(tǒng)中，接到每臺(tái)閥門或執(zhí)行器上的電纜芯數(shù)可達(dá)六、七根、十幾根，最多的可達(dá)二十二根，而閥門執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)總路線控制系統(tǒng)中的所有閥門或執(zhí)行器的連接只需要兩根或三根電纜即可完成（除就地供電外）。

2.2 工程容量大

在單一網(wǎng)絡(luò)中可以配置254 臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能和降低網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)的時(shí)間。在不使用中繼器的條件下，相鄰的兩臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠保證通訊時(shí)的電纜長(zhǎng)度可以達(dá)到1500m（5000ft），整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全長(zhǎng)可以達(dá)到320km（200miles）。

2.3 高性能

總線控制方式能夠提供實(shí)時(shí)的和完整的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備自診斷信息和狀態(tài)信息，不僅提高了生產(chǎn)效率 還減少了設(shè)備停工期。

現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)功能豐富、性能優(yōu)良、工作可靠，非常適合在一些特殊場(chǎng)合使用。即使在環(huán)境條件特別惡劣的地方，它也能發(fā)揮作用，長(zhǎng)期安全可靠地工作。如今，各公司的閥門執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)都已經(jīng)經(jīng)過(guò)多年現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行檢驗(yàn)并得到用戶的認(rèn)可，成為名副其實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)。

2.4 配置齊全

用戶可根據(jù)過(guò)程控制的需要任意提出要求和配置，這種系統(tǒng)既能以主系統(tǒng)也能以子系統(tǒng)參與過(guò)程控制，使用時(shí)還可將閥門或執(zhí)行器等設(shè)置成智能化或半智能化單元。其它諸如主控站冗余、緊急操作面板、各種信號(hào)的輸入輸出接口、多站系統(tǒng)和多任務(wù)軟件等都可以根據(jù)需要來(lái)配置。

2.5 接口簡(jiǎn)單

在現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)內(nèi)部通信接口短距離一般采用RS232，而長(zhǎng)距離則采用RS485。同時(shí)，各種信號(hào)的輸入輸出接口也都采用插拔連接方式。這就使得系統(tǒng)內(nèi)部的接線非常簡(jiǎn)單，僅使用一些標(biāo)準(zhǔn)的常用工具和少量的儀器便可完成。有時(shí)，甚至現(xiàn)場(chǎng)操作人員都能熟練地做好這些接線工作。

2.6 可靠性

對(duì)于大多數(shù)控制設(shè)備來(lái)說(shuō)，總線控制方式能夠提供更高的可靠性和更便捷的連通性。

在網(wǎng)絡(luò)控制站和每個(gè)設(shè)備之間有兩條數(shù)據(jù)通道，互為冗余，并且電纜和物理連接冗余，通訊回路具有開(kāi)路和短路保護(hù)功能，能夠有效的減少由于電纜故障和設(shè)備故障引起的停工期。

2.7 可擴(kuò)展性

總線控制方式能夠僅僅使用單一的網(wǎng)絡(luò)來(lái)覆蓋整個(gè)庫(kù)區(qū)，并且網(wǎng)絡(luò)具有極好的擴(kuò)展能力，可以滿足未來(lái)油庫(kù)發(fā)展的需要。

2.8 廉價(jià)的MODBUS協(xié)議解決方案

雖然各廠家現(xiàn)場(chǎng)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)支持Foundation Fieldbus，Profibus DP，Modbus Plus，Modbus RTU，DeviceNet，Ethernet，Lonworks等多種協(xié)議，但對(duì)比多種總線控制協(xié)議，Modbus 協(xié)議是造價(jià)最低，性能表現(xiàn)良好，支持冗余和自動(dòng)切換熱備功能的總線協(xié)議。因其使用較低的波特率，所以電纜的費(fèi)用和RS485 接口的費(fèi)用要遠(yuǎn)低于其他現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品；同時(shí)因?yàn)閱尉W(wǎng)支持多達(dá)254 臺(tái)設(shè)備，所以它在DCS、SCADA 或PLC 中需要的接口數(shù)量及電纜數(shù)量相比傳統(tǒng)控制和其他總線控制要少很多。

通過(guò)使用Modbus RTU 協(xié)議和兩線制接線方式，可以使用全部數(shù)字通訊的方式獲得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)命令。對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以獲得：閥門開(kāi)度、遠(yuǎn)控、開(kāi)足、關(guān)足、開(kāi)運(yùn)行、關(guān)運(yùn)行、綜合故障等設(shè)備信息。

3 EIM總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案簡(jiǎn)述

黃島油庫(kù)罐前閥電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造共包括12個(gè)罐的罐前閥，共計(jì)28個(gè)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)預(yù)留了后續(xù)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)改造的總線接入。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

構(gòu)建這套閥門控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所使用的產(chǎn)品：

1）TEC2000系列全智能型電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（EIM公司產(chǎn)品）

2）M124N網(wǎng)絡(luò)控制站（EIM公司產(chǎn)品）

M124N網(wǎng)絡(luò)控制站安裝在控制室內(nèi)，該網(wǎng)絡(luò)控制站可以使用RS232，RS485或RS422物理接口通過(guò)MB3180網(wǎng)關(guān)接入油庫(kù)控制系統(tǒng)以太網(wǎng)，和上位機(jī)連接，并使用Modbus RTU通訊協(xié)議進(jìn)行通訊，M124N網(wǎng)絡(luò)控制站和上位機(jī)之間的通訊是完全冗余的。

M124N網(wǎng)絡(luò)控制站和現(xiàn)場(chǎng)的TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的連接使用帶有屏蔽的雙絞電纜連接，并使用Modbus RTU通訊協(xié)議進(jìn)行通訊，使用了串行E>Net冗余環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3.1 串行E>Net環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕咎匦?/p>

1）在網(wǎng)絡(luò)控制站和每個(gè)設(shè)備之間有兩條數(shù)據(jù)通道，互為冗余，并且電纜和物理連接冗余。

2）通訊回路具有開(kāi)路、短路和接地故障保護(hù)功能，當(dāng)發(fā)生上述故障時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)之間的通訊失敗。

3）通訊距離長(zhǎng)，相鄰設(shè)備之間的距離最長(zhǎng)可以達(dá)到1500m （5000ft），整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全長(zhǎng)可以達(dá)到320km （200miles）。

4）在單一的網(wǎng)絡(luò)中可以配置最多達(dá)254臺(tái)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

5）使用Modbus RTU協(xié)議和兩線制接線方式，可以使用全部數(shù)字通訊的方式發(fā)送數(shù)據(jù)命令、獲得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的詳細(xì)狀態(tài)數(shù)據(jù)和自診斷信息。

M124N網(wǎng)絡(luò)控制站和現(xiàn)場(chǎng)的TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)使用了串行E>Net冗余環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場(chǎng)的TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間和M124N網(wǎng)絡(luò)控制站之間的連接使用帶有屏蔽的雙絞電纜連接，并使用Modbus RTU通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。

M124N網(wǎng)絡(luò)控制站和上位機(jī)之間的通訊和物理連接是完全冗余的，M124N網(wǎng)絡(luò)控制站與上位機(jī)之間的連接如圖3所示。

3.2 M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站的特性

1）M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站所連接的一個(gè)RS-485 Modbus 環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中可以接入124臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

2）M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站可以與上位主機(jī)方便的構(gòu)成冗余或非冗余的控制網(wǎng)絡(luò)。

3）一個(gè)M124N網(wǎng)絡(luò)控制站中配置有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器，二者完全冗余并且互為熱備用，M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站內(nèi)的部件完全冗余（除LCD液晶屏幕外）。

4）M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站在網(wǎng)絡(luò)中支持對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行Modbus功能碼07來(lái)運(yùn)行Report-By-Exception （RBE）例外報(bào)告命令。M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站使用Modbus功能碼07來(lái)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行輪詢，如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)位為“0”，則跳過(guò)RBE命令，去輪詢下一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)；如果執(zhí)行機(jī)構(gòu)狀態(tài)位為“0xFF”，則執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行RBE命令，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)將被讀取，并存儲(chǔ)在M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站的數(shù)據(jù)庫(kù)中。只有執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)發(fā)生變化后，M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站才會(huì)使用寶貴的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間來(lái)讀取數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)庫(kù)，所以支持使用RBE命令可以大大減少網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸量，能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)的效率和速度提高4～6倍。如果該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)位一直為“0”，則在第200個(gè)輪詢周期時(shí)會(huì)讀取該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)來(lái)更新數(shù)據(jù)庫(kù)。

5）M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站的優(yōu)先掃描功能確保對(duì)于正在運(yùn)行的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的快速更新。它對(duì)正在運(yùn)行的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)交替掃描，典型的更新時(shí)間是100mS 。如果M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站從上位主機(jī)接受到命令并發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，那么這臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將被M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站優(yōu)先掃描。優(yōu)先掃描功能能夠保證M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站和上位主機(jī)獲得執(zhí)行機(jī)構(gòu)的最新?tīng)顟B(tài)數(shù)據(jù)，從而可以快速的更新數(shù)據(jù)庫(kù)。

6）一個(gè)M124N網(wǎng)絡(luò)控制站中配置有兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器完全熱備用。

7）通過(guò)Modbus與上位主機(jī)實(shí)時(shí)冗余的連接可以提供fail-over容錯(cuò)功能，并且上位主機(jī)可以隨時(shí)對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)控制器讀取和寫入數(shù)據(jù)。

8）M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站可以配置與上位主機(jī)的連接為RS-232， RS-422/485， 4線或2線制接線 。

9）可以通過(guò)M124N網(wǎng)絡(luò)控制站上的LCD液晶屏幕、LED指示燈和控制鍵盤來(lái)監(jiān)視和控制網(wǎng)絡(luò)中所有的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

10）M124N 網(wǎng)絡(luò)控制站配置帶有背光的LCD液晶屏幕可以顯示2行x16字符，能夠顯示執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)狀態(tài)、閥門位置和報(bào)警等信息，并且所有系統(tǒng)的報(bào)警都可以顯示到LCD液晶屏幕上。

3.3 M124N網(wǎng)絡(luò)控制站的LCD液晶顯示視圖

M124N網(wǎng)絡(luò)控制站和現(xiàn)場(chǎng)TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的連接：

M124N網(wǎng)絡(luò)控制站和現(xiàn)場(chǎng)TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的通訊和物理連接是完全冗余的，其連接如下圖所示。

M124N網(wǎng)絡(luò)控制站和現(xiàn)場(chǎng)TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的通訊使用Modbus RTU協(xié)議。通過(guò)使用Modbus RTU協(xié)議和兩線制接線方式，可以使用全部數(shù)字通訊的方式獲得現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)命令。對(duì)于控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以獲得：閥門位置開(kāi)度、控制模式、閥門極限位置、打開(kāi)方向運(yùn)行、關(guān)閉方向運(yùn)行、過(guò)力矩和綜合故障等設(shè)備詳細(xì)信息。TEC2000電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的Modbus帶有A口和B口兩個(gè)通訊端口，這兩個(gè)通訊口都是雙向通訊的，即可以接受信號(hào)，也可以發(fā)送信號(hào)。

EIM公司的產(chǎn)品完全支持 Modbus協(xié)議中的所有功能碼，包括“Report by Exception”命令，可以在2秒鐘內(nèi)閱讀和改變100臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài)。在單一的E>Net環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中可以配置多達(dá)254臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能和降低網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)的時(shí)間。在不使用中繼器的條件下，相鄰的兩臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠保證通訊時(shí)的最大電纜長(zhǎng)度可以達(dá)到1500m（5000ft）。

4 實(shí)際應(yīng)用

在實(shí)施過(guò)程中，分別將各電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的MODBUS節(jié)點(diǎn)地址一一設(shè)置，我們按1～28順序設(shè)置，與MB3180的通訊參數(shù)設(shè)置如下：波特率9600/奇偶效驗(yàn)N/數(shù)據(jù)位8/停止位1。

下表為上位機(jī)訪問(wèn)1#節(jié)點(diǎn)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所讀寫的變量地址清單

上述數(shù)據(jù)閥位設(shè)定功能及閥位反饋顯示是以前硬接線的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所不具備的，操作人員可通過(guò)閥門開(kāi)度的設(shè)定來(lái)調(diào)節(jié)油庫(kù)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中進(jìn)、出油罐流量，并且數(shù)據(jù)刷新速度很快，完全能滿足油庫(kù)日常生產(chǎn)的需要。

在調(diào)試過(guò)程中，我們也發(fā)現(xiàn)了總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)：由于接線少，僅需要配置相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)地址，傳統(tǒng)的回路校驗(yàn)工作完全不需要了，調(diào)試過(guò)程非常順利，同時(shí)也極大地降低了日后維護(hù)的工作量。

在后續(xù)的改造過(guò)程中，僅需要把現(xiàn)在的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)，將新的總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)接入目前的網(wǎng)絡(luò)中來(lái)就可以。

5 結(jié)論

EIM總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)非常適合黃島油庫(kù)罐區(qū)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)這種應(yīng)用場(chǎng)合：數(shù)量多，相對(duì)較分散，距離遠(yuǎn)（但每?jī)蓚€(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間距離

隨著對(duì)總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的了解及實(shí)際應(yīng)用，我們相信總線電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將會(huì)在油庫(kù)等場(chǎng)合得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

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[關(guān)鍵詞]溫度控制 西門子PLC 組態(tài)

中圖分類號(hào)：G312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）25-0239-01

1.引言

溫度及濕度的測(cè)量和控制對(duì)冶金生產(chǎn)起著極其重要的作用。在許多場(chǎng)合，及時(shí)準(zhǔn)確獲得目標(biāo)的溫度、濕度信息是十分重要的，近年來(lái)，溫濕度測(cè)控領(lǐng)域發(fā)展迅速，并且隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，溫濕度的測(cè)控芯片能夠在冶金工業(yè)各領(lǐng)域中廣泛使用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)溫度控制系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，因此，高精度、智能化、人性化的溫度控制系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外必然發(fā)展趨勢(shì)。

可編程控制器的英文名稱是Programmable Logic Controller，即可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PLC。可編程控制器正是順應(yīng)這一潮流而出現(xiàn)的，以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。

2.硬件設(shè)計(jì)

2.1 硬件配置

2.1.1 西門子400CPU300模塊

400CPU系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫入器等。

本論文采用的是CUP400。它具有24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)?？蛇B接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35 路模擬量I/O點(diǎn)。26K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能?？赏耆m應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。

2.1.2 傳感器

熱電偶是一種感溫元件，它直接測(cè)量溫度，并把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、答應(yīng)誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。本論文采用的是K型熱電阻。

2.1.3 溫度檢測(cè)和控制模塊

溫度檢測(cè)和控制模塊，可自行將0～10V模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為占空比對(duì)鍋爐進(jìn)行加熱。輸出的模擬信號(hào)也是0～10V。

2.2 I/O分配表（表1）

2.3 硬件接線圖

3.軟件設(shè)計(jì)

3.1 PID控制程序設(shè)計(jì)

PID在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有60多年，現(xiàn)在依然廣泛地被應(yīng)用。人們?cè)趹?yīng)用的過(guò)程中積累了許多的經(jīng)驗(yàn)，PID的研究已經(jīng)到達(dá)一個(gè)比較高的程度。

比例控制（P）是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。其特點(diǎn)是具有快速反應(yīng)，控制及時(shí)，但不能消除余差。

在積分控制（I）中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。積分控制可以消除余差，但具有滯后特點(diǎn)，不能快速對(duì)誤差進(jìn)行有效的控制。

在微分控制（D）中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分（即誤差的變化率）成正比關(guān)系。微分控制具有超前作用，它能猜測(cè)誤差變化的趨勢(shì)。避免較大的誤差出現(xiàn)，微分控制不能消除余差。

3.2 程序設(shè)計(jì)流程圖

PID閉環(huán)控制是控制系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛的一種控制算法，對(duì)大部分控制對(duì)象都有良好的控制效果。組態(tài)軟件組態(tài)王因其簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，在HMI設(shè)計(jì)中深受用戶的喜歡而得到廣泛的使用。

結(jié)論

在西門子400系列PLC和組態(tài)軟件組態(tài)王的基礎(chǔ)上，我們成功設(shè)計(jì)出了溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)達(dá)到了快、準(zhǔn)、穩(wěn)的效果，也達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。再加上由組態(tài)王設(shè)計(jì)的人機(jī)界面，整個(gè)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，控制方便，大大提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化程度和實(shí)用性。

日后，隨著對(duì)PLC硬件系統(tǒng)和通信方式的深入了解，還可以豐富遠(yuǎn)程控制指令，以應(yīng)對(duì)運(yùn)行過(guò)程中的各種突發(fā)事件，增加其他PLC，通過(guò)構(gòu)建復(fù)雜的多級(jí)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)大型的工業(yè)控制，使該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)更加穩(wěn)定可靠，性能更加完善。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警；火災(zāi)探測(cè)器；總線制；智能系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP277　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A　文章編號(hào)：1000-8136(2010)15-0135-02

1　火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的構(gòu)成和作用

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)由現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、報(bào)警控制器和傳輸線路組成?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括火災(zāi)探測(cè)器、手動(dòng)報(bào)警按鈕、輸入輸出模塊、聲光報(bào)警器。其中火災(zāi)探測(cè)器根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合可分為感煙探測(cè)器、感溫探測(cè)器、紫外火焰探測(cè)器、紅外光束感煙探測(cè)器等。

1.1　感煙探測(cè)器

感煙探測(cè)器適用于火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱量，很少或者沒(méi)有火焰輻射的場(chǎng)所，例如辦公室、計(jì)算機(jī)房和檔案室等。保護(hù)面積可達(dá)60m2～80 m2。根據(jù)工作原理的不同，感煙探測(cè)器可分為離子感煙探測(cè)器和光電感煙探測(cè)器兩種。前者較后者靈敏，多用于早期的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，但由于含有放射性元素，回收處理麻煩，現(xiàn)在基本上停止使用了。

1.2　感溫探測(cè)器

感溫探測(cè)器適用于發(fā)生無(wú)煙火災(zāi)，或者有煙氣、蒸汽、粉塵的場(chǎng)所，例如汽車庫(kù)、廚房、鍋爐房等。感溫探測(cè)器也可以分為定溫探測(cè)器、差溫探測(cè)器和差定溫探測(cè)器三種。定溫探測(cè)器適用于環(huán)境溫度變化不大的場(chǎng)所；反之。差溫探測(cè)器適用于環(huán)境溫度變化較大的場(chǎng)所，用溫度上升速率來(lái)衡量其響應(yīng)時(shí)間。而差定溫探測(cè)器則是結(jié)合了兩者的特點(diǎn)。

1.3　紫外火焰探測(cè)器

紫外火焰探測(cè)器是通過(guò)探測(cè)物質(zhì)燃燒所產(chǎn)生的紫外線來(lái)探測(cè)火災(zāi)的，適用于火災(zāi)發(fā)生時(shí)易產(chǎn)生明火、有強(qiáng)烈的火焰輻射或無(wú)陰燃階段的場(chǎng)所。

1.4　紅外光束感煙探測(cè)器

紅外光束感煙探測(cè)器是主動(dòng)式的感煙探測(cè)器，必須與反射器配套使用，相對(duì)安裝在保護(hù)空間的兩端且在同一味平直線上。當(dāng)具有一定濃度的煙氣擴(kuò)散進(jìn)入紅外光束通過(guò)的保護(hù)空間時(shí)。煙氣即對(duì)紅外光束起遮擋和散射作用，使探測(cè)器收到的紅外光束的輻射通量減弱。在輻射通量減弱、直流電頻下降到感煙動(dòng)作閾值時(shí)，探測(cè)器便輸出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)。該種探測(cè)器常用于大空間倉(cāng)庫(kù)、家庭等場(chǎng)所。

2 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的分類

根據(jù)系統(tǒng)集成度的不同，火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可分為區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)、集中報(bào)警系統(tǒng)和控制中心報(bào)警系統(tǒng)。

2.1 區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)

區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)只具有火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警以及聯(lián)動(dòng)控制滅火設(shè)備的功能，通常應(yīng)用在規(guī)模較小或重要性較低的場(chǎng)所，例如商場(chǎng)、酒樓和旅館等。這些場(chǎng)所不要求設(shè)置消防控制中心，因此只需將報(bào)警控制器安裝在值班室或經(jīng)常有人活動(dòng)的地方就可以。

2.2 集中報(bào)警系統(tǒng)

集中報(bào)警系統(tǒng)除了具有區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)所有的功能以外。還增加了直流24 v電源供電系統(tǒng)、應(yīng)急廣播系統(tǒng)、消防電話對(duì)講系統(tǒng)，應(yīng)用在規(guī)模較大或重要性較高的場(chǎng)所，并設(shè)有消防控制中心。報(bào)警控制器、應(yīng)急廣播錄放設(shè)備、消防電話主機(jī)被安裝在消防控制中心，并由經(jīng)過(guò)自動(dòng)消防設(shè)施操作培訓(xùn)的值班人員操作。

2.3　控制中心報(bào)警系統(tǒng)

控制中心報(bào)警系統(tǒng)比集中報(bào)警系統(tǒng)的要求更加高，通常還要求配置CRT圖形顯示系統(tǒng)。在電腦上直觀地顯示出現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的具置。規(guī)模較大的小區(qū)還能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把分散在小區(qū)內(nèi)各個(gè)建筑物的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，使系統(tǒng)信息得以共享。

火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)通過(guò)探測(cè)器對(duì)早期火災(zāi)進(jìn)行探測(cè)，有效地防止了火災(zāi)進(jìn)一步擴(kuò)大，在最大程度上保護(hù)了人身和財(cái)產(chǎn)安全。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的合理使用正是體現(xiàn)了“防消結(jié)合、預(yù)防為主”的方針。

3 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的發(fā)展階段

3.1 多線制開(kāi)關(guān)量式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

早期的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)只有火災(zāi)探測(cè)、報(bào)警的功能，顯示的界面只是圖形燈盤，對(duì)外只提供火警輸盯點(diǎn)，是純粹意義上的報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)容量按區(qū)域計(jì)算，常見(jiàn)的產(chǎn)品是采用n+1線制(n代表區(qū)域)。一般來(lái)說(shuō)，區(qū)域的數(shù)量從幾個(gè)到幾十個(gè)不等，每一個(gè)區(qū)域可以掛載10到20多個(gè)報(bào)警點(diǎn)。一臺(tái)配置了40個(gè)區(qū)域的報(bào)警控制器其高度可達(dá)1m多。工作人員不需要對(duì)探測(cè)器進(jìn)行編碼，不能對(duì)其工作屬性進(jìn)行定義和對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行分析、調(diào)節(jié)。探測(cè)器只有報(bào)警和正常兩種狀態(tài)。由于報(bào)警控制器上只能顯示報(bào)警區(qū)域，而不能顯示出具體的報(bào)警點(diǎn)，所以還需另外配置圖形燈盤，每一個(gè)報(bào)警點(diǎn)對(duì)應(yīng)于燈盤上的一盞燈，燈亮就表示探測(cè)器報(bào)火警，這種形式的特點(diǎn)是比較直觀，不過(guò)傳輸線路的數(shù)量就大大增加了。為了能實(shí)現(xiàn)對(duì)消防設(shè)備的控制，通常還要單獨(dú)配置聯(lián)動(dòng)控制柜，控制比較分散。由于報(bào)警控制器和聯(lián)動(dòng)控制柜不是一個(gè)有機(jī)的整體，報(bào)警控制器發(fā)出報(bào)警信號(hào)后，還不能完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制消防設(shè)備，只能通過(guò)人工手動(dòng)啟動(dòng)或停止消防設(shè)備。

3.2　總線制可尋址開(kāi)關(guān)量式火災(zāi)探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

此時(shí)的報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了二總線制，從而使得布線的數(shù)量大大減少。盡管可以對(duì)探測(cè)器進(jìn)行編碼，報(bào)警控制器也能顯示出具體的報(bào)警點(diǎn)，但探測(cè)器仍只具有上述兩種最基本的工作狀態(tài)。

3.3　模擬量傳輸式智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)

該系統(tǒng)的探測(cè)器僅作為傳感器使用，把所接收到的模擬量信號(hào)通過(guò)總線傳送到報(bào)警控制器，由報(bào)警控制器的微處理器通過(guò)軟件程序來(lái)判斷所接收到信號(hào)的性質(zhì)，然后確定是否發(fā)生火警信號(hào)或者故障信號(hào)。這種探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可查詢每個(gè)傳感器的地址及模擬輸出量，其響應(yīng)閾值可自動(dòng)浮動(dòng)，分級(jí)報(bào)警，逐一監(jiān)視，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了誤報(bào)的概率。模擬量傳輸式智能火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)已初步智能化。

3.4　分布式智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)

分布式智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)，并具有雙向交叉?zhèn)魉吞幚砟芰?，其響?yīng)速度及運(yùn)行能力得到大大提高。每一個(gè)探測(cè)器都可以看作一臺(tái)微型電腦，不僅擁有自己的標(biāo)志，得以與其它現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備區(qū)別，還可以對(duì)自身的工作狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。例如，智能光電感煙探測(cè)器內(nèi)置了8位微處理器和存儲(chǔ)器。工作人員可以對(duì)其進(jìn)行電子編碼，使其與其它探測(cè)器區(qū)別開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)探測(cè)器都擁有獨(dú)立的標(biāo)志。由于具有了微處理器，智能光電感煙探測(cè)器采用智能化算法，將進(jìn)入探測(cè)器內(nèi)煙氣的濃度變換成一個(gè)等效的數(shù)字編碼并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)評(píng)估，在其達(dá)到設(shè)定值時(shí)立即向報(bào)警控制器發(fā)出預(yù)警和火警信號(hào)。智能光電感煙探測(cè)器的出現(xiàn)令火災(zāi)探測(cè)更加準(zhǔn)確可靠。

作為智能報(bào)警控制系統(tǒng)的大腦，報(bào)警控制器的功能日臻完善。與以往的火災(zāi)報(bào)警控制器相比，智能報(bào)警控制器不僅可以通過(guò)總線與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備保持實(shí)時(shí)通訊，向其發(fā)送巡檢信號(hào)或者控制指令，而且還能通過(guò)RS－232或RS-485串行通訊接口與電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和更新。另外，控制器與控制器之間也可以通過(guò)通訊接口進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)，這樣即使兩臺(tái)控制器不在同一個(gè)地方也可以方便地查看到相互間的信息。智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)報(bào)警和消防設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制一體化。當(dāng)接收到探測(cè)器或其它設(shè)備的火警信號(hào)時(shí)，報(bào)警控制器按照預(yù)先編寫好的聯(lián)動(dòng)公式自動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警器或者滅火設(shè)備，與早期的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)不同的是，這一過(guò)程并不需要人下操作。分布式智能火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是迄今為止應(yīng)用最廣泛的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

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關(guān)鍵詞：PLC 電動(dòng)機(jī) 應(yīng)用

PLC in motor protection based on

LIU Xi-lu1， SHEN Xiang-hong2

（Shangqiu Vocational and Technical College， Shangqiu Henan 476000 ，China）

Abstract：Compared with the traditional relay control， PLC in motor control， the application has control of speed and reliability， high flexibility， etc. Combining with practice， this paper focuses on the application of PLC in motor control.

Key words：PLC；motor；applications

電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用幾乎涵蓋了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，電動(dòng)機(jī)常常運(yùn)行在惡劣的環(huán)境下，導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)流、短路、斷相、絕緣老化等事故。對(duì)于應(yīng)用于大型工業(yè)設(shè)備重要場(chǎng)合的高壓電動(dòng)機(jī)、大功率電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，一旦發(fā)生故障所造成的損失無(wú)法估量。

電動(dòng)機(jī)常見(jiàn)的故障可分為對(duì)稱故障和不對(duì)稱故障兩大類。對(duì)稱故障包括：過(guò)載、堵轉(zhuǎn)和三相短路等，這類故障對(duì)電動(dòng)機(jī)的損害主要是熱效應(yīng)，使繞組發(fā)熱甚至損壞，其主要特征是電流幅值發(fā)生顯著變化；不對(duì)稱故障包括：斷相、逆相、相間短路、匝間短路等，這類故障是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中最常見(jiàn)的一類故障[1]。不對(duì)稱故障對(duì)電動(dòng)機(jī)的損害不僅僅是引發(fā)發(fā)熱，更重要的是不對(duì)稱引起的負(fù)序效應(yīng)能造成電動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞。因而，對(duì)大型電動(dòng)機(jī)進(jìn)行綜合保護(hù)非常重要。

1、基于PLC的電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)

在電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，為了保護(hù)電動(dòng)機(jī)，減輕故障的損壞程度，繼電保護(hù)裝置的快速性和可靠性十分重要。PLC是用來(lái)取代傳統(tǒng)的繼電器控制的，與之相比，PLC在性能上比繼電器控制邏輯優(yōu)異，特別是可靠性高、設(shè)計(jì)施工周期短、調(diào)試修改方便、而且體積小、功耗低、使用維護(hù)方便。因此，本文研究了基于可編程控制器（PLC）的電動(dòng)機(jī)綜合監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)的方法[2]。

2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

基于可編程控制器（PLC）的電動(dòng)機(jī)綜合監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖所示[3]。

2.2 PLC機(jī)型選擇及擴(kuò)展

SIMATIC S7-200系列PLC是由西門子公司生產(chǎn)的小型PLC，其特點(diǎn)是：SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)，監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化，S7-200系列的強(qiáng)大功能使得其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能，因此S7-200系列具有極高的性能/價(jià)格比。

S7-200 CPU 224集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，可連接7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)；13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；6個(gè)獨(dú)立的30KHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20KHz高速脈沖輸出，具有PID控制器；1個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力；I/O端子排可以很容易地整體拆卸，是具有較強(qiáng)控制能力的控制器。根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，結(jié)合以上特點(diǎn)，SIMATIC S7-200 CPU 224完全可以作為本系統(tǒng)的主機(jī)[4]。

CPU224可擴(kuò)展7個(gè)模塊，而其本身具有14輸入/10輸出共24點(diǎn)數(shù)字量，因此已無(wú)須數(shù)字量擴(kuò)展模塊。但由于有7路模擬量輸入，故需選擇模擬量輸入模塊。S7-200系列提供了EM231，EM232，EM235等模擬量擴(kuò)展模塊。根據(jù)以上技術(shù)數(shù)據(jù)，選擇兩個(gè)EM231作為模擬量輸入模塊，這樣共可以擴(kuò)展4×2=8路模擬量輸入。

3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.1主程序

程序開(kāi)始，從輸入單元檢測(cè)輸入量，首先判斷KM是否閉合，如果閉合，說(shuō)明電動(dòng)機(jī)已經(jīng)處于運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)無(wú)法按下啟動(dòng)按鈕，若KM未曾閉合，則說(shuō)明電動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，可以按啟動(dòng)按鈕。接著判斷啟動(dòng)按鈕是否按下，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則重新檢測(cè)。如果按鈕已經(jīng)按下，則檢測(cè)電動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入欠壓保護(hù)子程序，若是電動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，則判斷起動(dòng)是否成功，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入起動(dòng)保護(hù)。如果電動(dòng)機(jī)已經(jīng)正常起動(dòng)，則綠燈亮。接著判斷停止按鈕是否按下，若否，則繼續(xù)下面的程序，若是，則程序直接結(jié)束，開(kāi)始下一次掃描。

3.2欠壓保護(hù)子程序

在該程序段中，采集A相和C相的電壓量，求出其平均值，再與整定值相比較，若小于整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)欠壓保護(hù)，警報(bào)響，并且欠壓故障指示燈亮。若未發(fā)生欠壓故障，則直接結(jié)束本次循環(huán)。

3.3起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)子程序

在該程序段中，采集三相電流量，若發(fā)現(xiàn)在起動(dòng)過(guò)程中，電流大于整定值，或在整定時(shí)間到達(dá)后，電流仍大于另一整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)動(dòng)作，警報(bào)響，并且起動(dòng)故障指示燈亮。

4、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)與運(yùn)行，得到如下結(jié)論：

（1） 利用PLC進(jìn)行電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)硬件簡(jiǎn)單可靠。

（2） 可以采用梯形圖語(yǔ)言進(jìn)行編程，簡(jiǎn)單易行。

（3） 系統(tǒng)運(yùn)行可靠，便于檢修維護(hù)。

（4） 由于采用集成綜合設(shè)計(jì)，系統(tǒng)體積小、功耗低、使用操作方便。

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篇9

論文摘要： 自編程技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域軟件開(kāi)發(fā)中發(fā)揮著非常重要的作用，它可以實(shí)現(xiàn)ecu的在線診斷，在線標(biāo)定，代碼升級(jí)等功能，解決了傳統(tǒng)方案依賴于診斷軟件，標(biāo)定軟件，專用燒寫器的缺點(diǎn)。建立了基于nec電子的32位車身專用微控制器的軟件平臺(tái)，編寫了can協(xié)議驅(qū)動(dòng)，通訊協(xié)議驅(qū)動(dòng)，flash操作驅(qū)動(dòng)代碼，分析了bootloader區(qū)和應(yīng)用程序區(qū)的中斷向量處理機(jī)制，列舉了常見(jiàn)的幾種bootloader設(shè)計(jì)方法，結(jié)合實(shí)際平臺(tái)進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，提出了一些可擴(kuò)展型、創(chuàng)新型的方案并 總結(jié) 了其優(yōu)缺點(diǎn)，這對(duì)于自主開(kāi)發(fā)bootloader是非常有實(shí)際意義的。

引  言

隨著國(guó)家對(duì)汽車產(chǎn)業(yè)的大力扶持，國(guó)內(nèi)汽車電子領(lǐng)域自主研發(fā)實(shí)力不斷增強(qiáng)，越來(lái)越多的汽車將由傳統(tǒng)的機(jī)械化實(shí)現(xiàn)電子化。首先實(shí)現(xiàn)電子化的是儀表領(lǐng)域，目前市場(chǎng)上面的電子化儀表幾乎涵蓋了所有低端、中段、高端領(lǐng)域，價(jià)格從一百元到幾千元的都有。其次，車載娛樂(lè)也得到了很大的 發(fā)展 ，車載音像，車載dvd也都得到了普及。車身領(lǐng)域也得到了一定的發(fā)展，車門，車窗，車鎖rke/pke，雨括，bcm，eps，導(dǎo)航等，國(guó)內(nèi)也有一些 企業(yè) 投入了研發(fā)，很多產(chǎn)品已經(jīng)上了整車。安全領(lǐng)域，如airbag；動(dòng)力總成領(lǐng)域，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制，國(guó)內(nèi)只有很少一些公司研發(fā)成功，大部分技術(shù)還是被國(guó)外公司壟斷。2009年， 中國(guó) 汽車產(chǎn)量已經(jīng)突破一千萬(wàn)輛，取代美國(guó)成為全球第一的汽車生產(chǎn)大國(guó)，因此，加強(qiáng)國(guó)內(nèi)汽車電子自主研發(fā)是一件非常緊迫的事情。制約我國(guó)汽車電子自主研發(fā)的因素很多，其中最主要的一點(diǎn)是汽車電子本身是一個(gè)技術(shù)含量很高的高端行業(yè)，對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性、安全性要求很高，而我國(guó)起步比較晚，技術(shù)勢(shì)必被國(guó)外壟斷，而打破這個(gè)技術(shù)壁壘的唯一途徑就是自主研發(fā)。

bootloader是應(yīng)用程序運(yùn)行前跑的一段程序，它可以燒寫在flash rom里面，也可以通過(guò)上位機(jī)下載到ram運(yùn)行，成熟的bootloader可以實(shí)現(xiàn)ecu的在線診斷，在線標(biāo)定，代碼升級(jí)等功能，而客戶不需要購(gòu)買專門的診斷軟件，標(biāo)定軟件，專用燒寫器，不僅節(jié)省了研發(fā)成本，而且使用方便，實(shí)現(xiàn)功能多。nec電子是全球知名的汽車電子芯片供應(yīng)商，可以為用戶提供成熟的解決方案跟技術(shù)支持，選用nec電子的32位車身專用芯片v850/fx3完全可以實(shí)現(xiàn)車身ecu的bootloader功能和應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。

1  系統(tǒng)平臺(tái)

本系統(tǒng)采用nec電子的32位車身專用芯片v850/fx3系列，v850是nec電子的32位微處理器核，5級(jí)流水線控制，內(nèi)部32個(gè)32位寄存器，乘法/除法指令，數(shù)據(jù)空間支持最大4gb線性尋址能力，代碼空間支持64m線性尋址能力，內(nèi)部1mb的code flash,60kb的ram空間，32kb的data flash用作eeprom模擬。

2  常見(jiàn)bootloader設(shè)計(jì)方案

目前常用的bootloader方案有一下四種：

2.1 方案一

如下圖：

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圖1  方案一存儲(chǔ)空間圖

fig.1 memory address space of solution one

原理如下：

boot 工程：

address: 0x0000~0x3fff,interrupt vector和自編程庫(kù)函數(shù)，can, 上位機(jī)通訊協(xié)議；

application 工程：

address: 0x0000~0x3fff, interrupt vector和自編程庫(kù)函數(shù)，can, 上位機(jī)；應(yīng)用程序函數(shù)；

dummy vector:用于中轉(zhuǎn)中斷處理函數(shù)。因?yàn)槿绻兄袛喈a(chǎn)生，程序指針只會(huì)跳到boot vector,應(yīng)用程序中斷處理函數(shù)無(wú)法響應(yīng)中斷。dummy vector處理流程如下：

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圖2  方案一中斷處理機(jī)制

fig.2 the interrupt handle mechanism of solution one

缺點(diǎn):

1. bootloader燒寫在rom里面，每次啟動(dòng)的時(shí)候需要執(zhí)行，進(jìn)行相應(yīng)判斷不是由應(yīng)用程序開(kāi)始。

2. 每次進(jìn)入中斷程序時(shí)需要進(jìn)行跳轉(zhuǎn),所以延長(zhǎng)進(jìn)入中斷時(shí)間，且boot里面需要聲明所有中斷向量，boot里面的中斷處理函數(shù)中要調(diào)用application中的中斷處理函數(shù)比較復(fù)雜，因?yàn)槿绻鸻pplication代碼更新后，應(yīng)用程序函數(shù)入口地址是變化的。

3. dummy interrupt vector 需要在更新bootloader時(shí)就寫入,并且在更新應(yīng)用程序的同時(shí)也更新這部分區(qū)域。

優(yōu)點(diǎn):

1. 程序設(shè)計(jì)相對(duì)容易。

2.2        方案二

如下圖：

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圖3  方案二存儲(chǔ)空間圖

fig.3 memory address space of solution two

缺點(diǎn):

1. 更新程序之前需要進(jìn)行bootswap功能切換應(yīng)用程序和bootloader程序,更新完畢后再次需要進(jìn)行切換.

2. 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)時(shí)比較復(fù)雜,需要加入bootloader代碼，且需要空出一段空白區(qū)域用于與bootloader區(qū)域進(jìn)行bootswap交換.

優(yōu)點(diǎn):

1. ecu從應(yīng)用程序開(kāi)始跑，中斷程序處理簡(jiǎn)單。bootswap的目的就是為了處理中斷機(jī)制。

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圖4  方案二存儲(chǔ)空間圖

fig.4 memory address space of solution two

2.3        方案三

如下圖：

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圖5  方案三存儲(chǔ)空間圖

fig.5 memory address space of solution three

缺點(diǎn):

1.芯片空間的使用效率比較低,需要有一半的rom空間用做交換區(qū).

優(yōu)點(diǎn):

1. bootloader和應(yīng)用程序整合在一個(gè)工程文件中,不需要專門的boot區(qū)，程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，從應(yīng)用程序開(kāi)始跑。

2. 由于舊程序仍然存在,應(yīng)用更加安全.

2.4        方案四

如下圖：

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fig.6 memory address space of solution four

首先在ram某段區(qū)間強(qiáng)行定義為rom屬性，否則無(wú)法執(zhí)行代碼，因?yàn)閞am默認(rèn)存放變量。然后將bootloader工程代碼拷入到指定ram區(qū)間，指針跳轉(zhuǎn)到ram開(kāi)始執(zhí)行與上位機(jī)建立通訊。調(diào)用底層flash操作庫(kù)函數(shù)更新應(yīng)用程序。

缺點(diǎn)：程序設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要跳轉(zhuǎn)到ram運(yùn)行。在ram中更新flash的時(shí)候需要開(kāi)辟rom空間作為啟動(dòng)備份區(qū)，否則發(fā)生斷電或者意外，程序?qū)o(wú)法恢復(fù)。

優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省空間。程序從應(yīng)用程序啟動(dòng)。

3  結(jié)論

中斷矢量的拷貝是bootloader的難點(diǎn)，以上的一些方法無(wú)論是方案一的中轉(zhuǎn)函數(shù)還是方案二的boot區(qū)交換，都是對(duì)中斷矢量的拷貝，使得應(yīng)用程序中斷處理函數(shù)能夠響應(yīng)中斷。對(duì)四種bootloader方案進(jìn)行了比較和優(yōu)缺點(diǎn)分析，具體應(yīng)用應(yīng)該根據(jù)用戶的實(shí)際情況和客戶的要求來(lái)設(shè)計(jì)。

實(shí)踐中，要綜合考慮到上位機(jī)的成本，rom空間，啟動(dòng)時(shí)間，中斷響應(yīng)時(shí)間等因素。

4  結(jié)束語(yǔ)

汽車 電子 已成為當(dāng)前it產(chǎn)業(yè)的一大亮點(diǎn)，呈現(xiàn)出巨大的市場(chǎng)需求。bootloader的設(shè)計(jì)作為軟件設(shè)計(jì)的一部分，有著非常重要的功能，可以實(shí)現(xiàn)ecu的在線診斷，在線標(biāo)定，代碼升級(jí)等功能。根據(jù)客戶的實(shí)際需求，開(kāi)發(fā)出成熟的軟件是我們的目標(biāo)。

[ 參考 文獻(xiàn) ]

[1]     nec electronics. v850es/fx3 user manual,2006

[2]     nec electronics. self-pragramming note,2007

[3]     nec electronics. data flash convert user manual,2007

篇10

關(guān)鍵詞：Windows CE；socket；TCP

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）30-0058-03

The Network Communication Programming Based on Wince

QU Su

（Yangzhou Business branch of Jiangsu Union Technical Institue， Yangzhou 225000， China）

Abstract： Internet is a miracle， it brought people into a colorful world， make people more convenient communication and realize resources sharing. Now embedded computer， PAD， and smart phone provides a strong support network， can be very convenient to access to the LAN and the Internet. Master Windows CE network programming technology， it is very important to people. Network programming in Windows CE， need to first understand the Winsock basic knowledge of the socket， and then understand the basic knowledge of the socket in the use of TCP communications.

Key words： Windows CE； socket；TCP

1 套接字程基礎(chǔ)

1.1 簡(jiǎn)介

BSD UNIX規(guī)范定義的一套MicrsoftWindows下的網(wǎng)絡(luò)編程接口，規(guī)范中包含了Windows的擴(kuò)展庫(kù)函數(shù)和BerkeleySocket風(fēng)格的庫(kù)函數(shù)。

所有的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者可使用Windows Sockets規(guī)范提供的一套簡(jiǎn)單的API函數(shù)和共同遵守這項(xiàng)規(guī)范。Windows Sockets有一個(gè)接口，為二進(jìn)制接口（ABI），目的是為了保證Windows Sockets API應(yīng)用程序的所有軟件供應(yīng)商都能夠遵循Windows Sockets協(xié)議而工作。

網(wǎng)絡(luò)軟件供應(yīng)商可以充分地使用Windows Sockets規(guī)范定義的庫(kù)函數(shù)和相關(guān)語(yǔ)義。

“Windows Sockets兼容的”的含義是遵守Windows Sockets規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)軟件。任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)軟件供應(yīng)商必須完全實(shí)現(xiàn)Windows Sockets規(guī)范，才能正在做到Windows Sockets兼容。其中，Windows Sockets規(guī)范涉及兩個(gè)概念“提供者”和“Windows Sockets應(yīng)用程序”。“提供者”即Windows Sockets兼容實(shí)現(xiàn)的提供者；“Windows Sockets應(yīng)用程序”即被稱為具有Windows Sockets接口，是能夠與Windows Sockets兼容實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作的任何應(yīng)用程序。

如“應(yīng)用程序同Winsock關(guān)系圖”所示，Windows Sockets利用網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議服務(wù)和操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序之間實(shí)際的通訊工作，并且Windows Sockets應(yīng)用程序調(diào)用Windows Sockets 的API以實(shí)現(xiàn)相互之間的通訊。

1.2 Windows CE平臺(tái)中的SocketAPI函數(shù)

1.2.1 創(chuàng)建套接字

可以通過(guò)socket函數(shù)來(lái)創(chuàng)建套接字，它的聲明如下：

當(dāng)socket函數(shù)返回套接字句柄時(shí)，表明創(chuàng)建套接字成功；當(dāng)socket函數(shù)返回Invalid_socket，表明創(chuàng)建套接字不成功，同時(shí)可以通過(guò)調(diào)用WSAGetLastError函數(shù)，獲取具體錯(cuò)誤代碼。

1.2.2 關(guān)閉套接字

Closesocket函數(shù)，即關(guān)閉套接字。當(dāng)創(chuàng)建的套接字，然后不再使用時(shí)需關(guān)閉并釋放資源，可調(diào)用Closesocket函數(shù)。當(dāng)程序員想調(diào)用closesocket函數(shù)之前，必須先調(diào)用shutdown函數(shù)，該過(guò)程的目的是“從容中斷連接”。為了防止調(diào)用closesocket函數(shù)時(shí)產(chǎn)生負(fù)面影響，數(shù)據(jù)可能會(huì)丟失的現(xiàn)象發(fā)生。因此提出了“從容中斷連接”技術(shù)，即通信方收到應(yīng)用程序發(fā)出所有數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)報(bào)證通信方立刻通知接收端“不再發(fā)送數(shù)據(jù)”。

Shutdown函數(shù)的定義如下：

1.2.3 綁定套接字

創(chuàng)建好套接字后，需通過(guò)bind函數(shù)將其綁定到一個(gè)已知的地址上。Bind函數(shù)的定義如下：

當(dāng)返回值為SOCKET_ERROR時(shí)，表明調(diào)用bind函數(shù)出錯(cuò)。

如果另一個(gè)進(jìn)程同本地IP接口和端口號(hào)綁定到一起了，表明使用了TCP/IP，或者可能是那個(gè)IP接口和端口號(hào)處于TIME_WAIT狀態(tài)。調(diào)用bind函數(shù)時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)最常見(jiàn)的錯(cuò)誤WSAEADDRINUSE。還有一種情況，如果針對(duì)一個(gè)已經(jīng)被綁定的套接字調(diào)用了bind函數(shù)，則會(huì)返回WSAEFFAULT錯(cuò)誤。

有兩個(gè)特殊的IP地址可對(duì)特殊情況下的套接字行為產(chǎn)生影響，比如綁定套接字和本地接口連接時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將運(yùn)用特殊地址來(lái)監(jiān)聽(tīng)連接。其中，用于一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送廣播UDP數(shù)據(jù)報(bào)的特殊地址是INADDR_BROADCAST，在使用該地址時(shí)，需設(shè)置套接字選項(xiàng)SO_BROADCAST。

建立一個(gè)TCP連接時(shí)綁定套接字的方法。

1.2.4 監(jiān)聽(tīng)套接字

程序員編寫TCP服務(wù)器端，將套接字與本地地址綁定后，調(diào)用listen函數(shù)，并將套接字設(shè)置為監(jiān)聽(tīng)模式，等待與客戶端連接。

Listen函數(shù)的定義如下：

1.2.5 等待連接

服務(wù)器端與客戶端連接，客戶端l出連接請(qǐng)求，服務(wù)器端則調(diào)用accept函數(shù)。當(dāng)accept函數(shù)調(diào)用成功后，將返回一個(gè)新的套接字，與客戶端的套接字連接進(jìn)行通訊。

accept函數(shù)的定義如下：

調(diào)用accept函數(shù)有兩種調(diào)用方式，分別是阻塞調(diào)用和非阻塞調(diào)用。當(dāng)套接字為阻塞模式時(shí)，accept函數(shù)以阻塞方式執(zhí)行，當(dāng)?shù)却?duì)列中出現(xiàn)一個(gè)等待連接時(shí)，它才接收等待連接中的第一個(gè)連接請(qǐng)求。當(dāng)套接字為非阻塞模式時(shí)，只要等待隊(duì)列中存在連接請(qǐng)求，它將接收等待連接中的第一個(gè)連接請(qǐng)求，否則將返回INVALID_SOCKET。如果調(diào)用WSAGetLastError函數(shù)返回WSAEWOULDBLOCK值，則表示等待隊(duì)列目前已經(jīng)不存在請(qǐng)求。

1.2.6 建立連接

調(diào)用connect函數(shù)可以將TCP客戶端與TCP服務(wù)器建立。當(dāng)connect函數(shù)的返回值為0，套接字為阻塞方式時(shí)，表明和TCP服務(wù)器端已經(jīng)建立了連接。如果connect函數(shù)的返回值為SOCKET_ERROR，表明和TCP服務(wù)器端連接失敗。connect函數(shù)定義如下：

1.2.7 發(fā)送數(shù)據(jù)

套接字可以分為連接的套接字和非連接的套接字。程序員可以通過(guò)send函數(shù)實(shí)現(xiàn)連接套接字發(fā)送數(shù)據(jù)。send函數(shù)的定義如下：

2 TCP編程概述

TCP（Transmission Control Protocol 傳輸控制協(xié)議），是在主機(jī)間實(shí)現(xiàn)高可靠性的包交換傳輸?shù)囊环N協(xié)議。在網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展的今天，TCP的應(yīng)用非常廣泛，人們可以通過(guò)它來(lái)傳輸數(shù)據(jù)安全性要求較高的數(shù)據(jù)。TCP是一種無(wú)差錯(cuò)無(wú)重復(fù)的順序數(shù)據(jù)傳輸方式，同時(shí)TCP的套接字為流式套接字。源程序和目標(biāo)程序利用TCP通信時(shí)，它們之間便搭建了一個(gè)虛擬連接進(jìn)行通訊，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間是以雙向字節(jié)流形式而數(shù)據(jù)交換。

如TCP服務(wù)器和客戶端流程圖所示，TCP服務(wù)器端編程的流程為：1）TCP服務(wù)器端調(diào)用socket函數(shù)建立流式套接字；2）調(diào)用bind函數(shù)綁定本地地址；3）通過(guò)調(diào)用listen函數(shù)監(jiān)聽(tīng)客戶端連接；4）當(dāng)監(jiān)聽(tīng)到客戶端連接請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器套接字調(diào)用Accept函數(shù)，并接受客戶端連接請(qǐng)求建立連接；5）服務(wù)器端新加一個(gè)單獨(dú)的套接字，與客戶端進(jìn)行通訊。

TCP服務(wù)器端與TCP客戶端過(guò)程比較而言，TCP客戶端編程過(guò)程簡(jiǎn)單些?？煞譃槿缦聨讉€(gè)過(guò)程： 1）客戶端調(diào)用socket函數(shù)建立流式套接字；2）TCP客戶端調(diào)用connect函數(shù)，請(qǐng)求與TCP服務(wù)器端連接；3）成功建立連接；4）TCP客戶端同TCP服務(wù)器端通訊。

下面以“打開(kāi)TCP服務(wù)”為例，了解套接字中函數(shù)使用的方法與過(guò)程。

1）初始化Socket資源；2）創(chuàng)建TCP監(jiān)聽(tīng)套接字；3）當(dāng)創(chuàng)建完TCP監(jiān)聽(tīng)套接字后，調(diào)用bind函數(shù)綁定套接字和本地地址；4）監(jiān)聽(tīng)套接字開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)；5）監(jiān)聽(tīng)線程處理與客戶端的連接。

Open函數(shù)的定義如下：

當(dāng)然，對(duì)于實(shí)際的項(xiàng)目，在使用時(shí)還應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況做適當(dāng)?shù)男薷摹?/p>

3 總結(jié)

Microsoft Windows CE是一個(gè)緊湊、高效和可擴(kuò)展的操作系統(tǒng)，適應(yīng)于多種嵌入式產(chǎn)品。它的特點(diǎn)是擁有多任務(wù)、多線程、確定性的實(shí)時(shí)、完全搶先式優(yōu)先級(jí)的操作系統(tǒng)環(huán)境，專門面向的是只有有限資源的硬件系統(tǒng)。本文首先介紹了套接字編程基礎(chǔ)中套接字的基本命令，然后介紹了套接字在TCP編程上的使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪兵. Windows+CE+嵌入式高級(jí)編程及其實(shí)例詳解（用C++實(shí)現(xiàn)）[M]. 北京：中國(guó)水利水電出版社， 2008：406-471.

[2]周建設(shè).Windows+CE設(shè)備驅(qū)動(dòng)及BSP開(kāi)發(fā)指南[M].中國(guó)電力出版社，2009：211-229.