NetX片上系统数据采集与远程监控的设计与实现

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                    　　随着网络信息技术、工业控制的不断发展，远程监控应用领域不断拓宽，特别是实现现场控制嵌入式智能设备的通信和配置诊断，通过这些智能设备所提供的通信接口直接利用Internet将其接入集中监控管理系统，采用Web Sever访问技术，在远程实时获取设备运行的各种参数和实时数据，发送遥控命令，配置参数，获取设备的报警信息和运行状态等方面，具有深刻的现实意义和长远意义。PROFINET是一种最新的实时工业以太网协议，可以提供办公室和自动化领域的开放、一致连接，是实现工业实时以太网通信的主流技术之一。德国赫优讯NetX中包含EtherCAT,CANopen,Modbus,PROFINET等现场总线协议，是一种高度集成的网络控制器，具有全新的系统优化结构，适合工业通信及大规模数据吞吐；研究基于NetX片上系统(NetX Soc)实现PROFINET实时以太网接入、本地数据快速处理、数据存贮技术及基于Web Server的远程数据访问，以便为一些工业实时通信控制提供良好的解决策略。
　　1 系统结构
　　图1为分布式远程数据采集系统的网络结构，包括多个与主站挂接的NXIO(赫优讯实时以太网从站IO测试板)，通过PROFINET实时以太网把若干个嵌入式控制器与主站监控计算机连接，然后再将主站监控计算机接入Internet，监控计算机将数据实时发送到数据库服务器，同时将采集到的从站数据和监控信息可以发布出去。另外，主站监控计算机还可以通过RS-232总线与NXIO从站实现数据采集和控制处理。采用该方式，用户无论在多远，只要能够连接到Internet，就可以通过Internet网络访问所有控制设备的实时和历史数据。




　　2．2 系统程序主要功能描述
　　1)主站Web Server界面控制显示程序：由ASP．Net设计的主站Web Server界面程序，监控从站按钮、指示灯状态，同时实现主从站通信参数配置，并实现与主站通信程序的数据交互。







　　3．3 Web控制及配置程序设计
　　基于VisualStudio．Net开发平台，实现Web Server服务器对Slave Device NXIO的串口配置及LED灯的监控。图6是二号从站LED灯控制的一个测试界面。Web页面封装一个含有Socket的ActiveX控件：用于与服务器端的Socket通信，当配置从站信息和接受从站采集信息，触发事件并实现数据交互。Web方式不适合实时监控数据的实时查询显示，可用Web页面刷新方式查询各个监控点的数据状态。如每两秒刷新一次监控页面，则可在HTML文件中加入代码：。




　　4．2 NetX从站程序设计及实现
　　从站控制程序是基于rcX实时操作系统，通过调用板级支持包中的系统函数实现IO控制、串口通信程序以及基于PROFINET实时通信程序的设计。从站的实现流程如下：在Hitop IDE开发环境下完成硬件初始化，主函数实现任务的初始化及配置，LED控制任务、串口通信任务、PROFINET实时通信及各个任务间的调度，实现程序下载并驻留到在rcX嵌入式控制器中。从站通信及控制程序的软件层次如图8所示。




　　5 结论
　　通过NetX SoC配置PROFINET协议栈等通信技术研究，实现了PROFINET实时以太网接入、NetX SoC主从站间PROFINET和UART数据通信，以及Web方式下依托控制主站对从站实施远程配置管理及监控，为采用PROFINET实现远程控制、监管提供了一种可行的技术解决方案。