基于LON协议的远程在线监控系统的研究与设计.pdf

第 3O卷 第 4期 兰州文理学院学报 (自然科学版) Vo1．30NO．4 2O16年 7月 JournalofLanzhouUniversityofArtsandScience(NaturalSciences) Ju1．2016 文章编号：2095—6991(2016)04—0048—05 基于LON协议的远程在线监控 系统 的研究与设计 卢 彪，邱慧丽，吴孝银 (宿州学院，安徽 宿州 234000) 摘要 ：为了解决当今工业生产领域 中实时监控系统数据不能实现跨域传输和数据速率延时等 问题 ，提 出了一种 基于 Lonworks总线协议的远程在线监控系统 的研究与设计方案．该监控系统 以64位 同构 四核芯片 Athlon64 为硬件平 台，系统设计内容主要包括 了LON协议在 Athlon64的移植、YxWorks系统在 Ath~on64的移植、 TCP／IP协议栈在 Athlon64上 的移植和 Vxworks系统对 TCP／IP协议栈 的调用 四个方面．最后 ，通过系统环 境搭建和系统测试结果，表明该监控系统具备远程 、高效、快速 的数据传输功能，实现了工业远程在线监控系统 的数据指标 以及工业生产中的数据实时传输功能． 关键词 ：I0N协议 ；同构 四核 ；TCP／IP协议栈 ；VxWorks系统 中图分类号 ：TP393 文献标志码 ：A 在工业 自动化、汽车制造、能源和电网电力等 处理器 由 2组 Athlon64X2内置芯片和 2组 工业制造或生产领域 中，经常需要对离散空间工 Athlon64X4内置芯片组成_3j．Athlon64X2内 作场所进行生产或制造车间的图像视频信号和工 核主要实现的功能 ¨4是处理器 VxWorks(嵌入式 作现场机器性能参数进行实时监控和调度，以便 实时操作系统)的安装 、网络协议异构互连转换和 行政管理部门对工作现场领域进行远程控制和指 监控系统内部数据交互．Athlon64X4内核能够 挥调度 ¨1]．用于工业远程指挥调度的实时在线监 执行一系列高效可靠算法来实现监控系统的浮点 控系统 ，可以确保工业生产系统的实时高效运行． 控制数据计算 ，四个核心芯片之间的数据互通是 当前比较普及的用于工业指挥调度 的在线监 利用片上共享前端总线实现的．远程监控系统的 控系统存在以下缺点 ]：不能跨地区进行视频 图 终端层采用支持快速 以太 网技术 的人机 交互 像和设备参数的提取采集来进行工业指挥调度 ， HMI系统． 未能实现跨域地 区的网络互连互通；即使实现 了 在远程监控人机交互 HIM 系统和主控制芯 工业在线远程监控指挥调度功能，但是视频信号 片 Athlon64系统实现了以太 网网络相互通信的 或工业设备参数数据传输速率较慢、数据丢包率较 结构下，视频图像和工业设备参数就可以利用以 大和网络延时中断造成了数据无实时性和时效性． 太网实现数据传输 的功能．基于 ION协议 的远 基于 Lonworks总线协议 (简称 ION协议) 程在线监控系统的结构设计如图1所示． 的远程监控系统信号联 网跨域的控制 ，实现 了工 远程实时监控系统的指挥调度信息传输通道 业生产现场远程数据采集和生产设备的性能参数 数据采集过程是利用 LON协议模块进行数据提 数据实时上传管理，大大提高了数据传输的速率、 取 ，然后在通过Ethernet传送到核心处理器 Ath— 性能和时效性． lon64．LON协议模块负责提取数据库 中的图像 数据以及设备参数数据 ，通过浮点算法