几种基于LONWORKS实现监控系统的方法

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。