幾種基于LONWORKS實現監控系統的方法

1引言

　　現場總線是當今自動控制技術發展的熱點，而LonWorks現場總線是目前最具競爭力的現場總線之一。由于LonWorks具有良好的開放性與互操作性、可使用任何傳輸媒介進行通信、能夠使用所有現在已有的網絡結構、網絡拓撲可以自由組合、具備網絡的基本功能、可與Internet無縫連接等特點和優點，使其在工業、樓宇、家庭自動化、農業、醫療和運輸業等自動控制領域得到了廣泛的應用，其中建立基于LonWorks的監控系統更為人們所關注。本文針對不同的應用層次，分析與討論四種基于LonWorks實現監控系統的方法。

2使用LonMaker工具進行監控的方法

　　LonMakerforWindows是以美國埃施朗公司的LNS網絡操作系統為基礎，把強大的客戶/服務器體系結構和易于使用的Visio用戶界面綜合起來，形成了一個用于設計、啟動、監視、測試、維護分布式控制網絡的工具。

　　LM工具不僅能在LonMaker圖頁中通過連接、LNS文本框監視網絡設備的網絡變量，在一個單獨的應用程序中通過LonMakerBrower對任何設備的網絡變量和配置屬性進行讀和寫，還能建立人機界面HMI（humanmachineinterface）。如在一個LonWorks網絡中控制樓房的加熱系統，HMI能顯示每個房間溫度的實時讀入，同時可通過HMI控制加熱器和風扇。

　　使用LM工具創建一個HMI有三種選項：

　　1、使用LNS文本框。它是一個ActiveX控件，每個LNS文本框能用來監視或控制一個網絡變量，這種方法不需要任何編程。

　　2、使用第三方ActiveX控件。第三方ActiveX控件是來自除了LonMaker工具外其他來源的任一控件，如美國國家儀器有限公司設計的控件，它們用來加強LonMaker工具創建的HMI，使之形象化。

　　3、創建自定義的ActiveX控件。作為使用第三方ActiveX控件的替換，可以創建自己的基于LNS的ActiveX控件。

　　LM工具的HMI為簡單監控操作提供了低成本平臺，但它不能用來代替高級終端的HMI工具，如InTouch或iFIX。如果需要監控網絡中節點的狀態或表示網絡中簡單的相互作用，LM工具的HMI足夠了。如果表示網絡中更為復雜的相互作用，最好使用高級終端的HMI工具，這些工具還提供了報告、分析、歷史、報警日志、事件處理等功能。

3使用LM+LNSDDEServer+組態軟件進行監控的方法

　　3.1監控系統的基本結構

　　此種監控系統的基本結構如圖1所示。其基本組件為：上位機（裝有監控組態軟件）、LNSDDEServer、LonMakerforwindows、LonWorks網絡等。在此系統中，上位機可監視LonWorks網絡，讀取網絡中節點采集的實時數據，顯示各節點的工作狀況及歷史圖表，實現對數據的判別、分析及貯存等。同樣，上位機也可控制LonWorks網絡，能直接向被控設備發送命令，控制某一節點的狀態。

圖1監控系統的基本結構

　　3.2監控系統組件

　　1、LonWorks網絡及LonMakerforwindows

　　LonWorks網絡由節點、網絡工具、信道、基礎設備等組成。在監控一個網絡之前，需使用LNS網絡工具如LonMakerforwindows對網絡進行安裝，使得每個設備能夠與同一網絡中的其它設備進行通信，LonMaker網絡設計所產生的網絡配置信息為LNSDDEServer提供服務。

　　2、DDE與LNSDDEServer

　　所謂DDE—DynamicDataExchange，即動態數據交換，是WINDOWS平臺上的一個完整的通信協議，它使應用程序能夠彼此交換數據和發送指令。兩個同時運行的程序之間通過DDE方式交換數據時建立Client/Server關系。

　　LNSDDEServer是一個基于LNS操作系統的軟件包，是與DDE兼容的到LonWorks網絡的接口，且和許多HMI及SCADA軟件包兼容。通過LNSDDEServer，Windows應用程序可方便地與LonWorks網絡上設備交換信息，也就是說，利用LNSDDEServer，任何承擔DDEClient的應用程序能監視和控制一個或多個LonWorks網絡。

　　DDEClient與LNSDDEServer之間的通信需要三個約定標識：Application、Topic及Item，即當Client發出開始與DDE對話的請求時，只有當Application、Topic標識與LNSDDEServer內部設定的標識一致時，系統才將DDEClient的請求傳達給LNSDDEServer。

　　3、監控組態軟件

　　監控組態軟件是面向監控與數據采集（supervisorycontrolanddataacquisition,SCADA）的軟件平臺工具，具有豐富的設置項目，使用方式靈活，功能強大。監控組態軟件最早出現時，HMI或MMI（manmachineinterface）是其主要內涵，即主要解決人機圖形界面問題。隨著它的快速發展，實時數據庫、實時控制、SCADA、通信及聯網、開放數據接口、對I/O設備的廣泛支持已經成為它的主要內容。隨著技術的發展，監控組態軟件將會不斷被賦予新的內容。目前國內常用的組態軟件有：Intouch、iFIX、組態王、力控等等。