常见通讯协议范文
时间：2023-06-06 17:58:12
导语：如何才能写好一篇常见通讯协议，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
关键词：BMS系统;BA系统;SA系统;FA系统
1 BMS系统集成的主要模式
1.1 以硬接点方式进行系统集成
这种方式是系统集成最初的手段，通过增加一个设备子系统的输入／输出接点或传感器，接入另一个设备子系统的输入／输出接点进行集成。
1.2 以串行通讯方式进行系统集成
常见的方式是将现场控制器加以改造，增加串行通讯接口，使之可以与其它设备子系统进行通讯。设备子系统之间的信息交换通过通讯协议的转换实现。
1.3 以楼宇自控系统BA为平台进行系统集成
楼宇自控系统可以通过计算机网络联接其它集成子系统，楼宇自控系统可以监测、控制和管理其它集成子系统。由此产生了以楼宇自控系统为平台的系统集成方式。
1.4 基于子系统平等方式进行系统集成
基于子系统平等方式进行系统集成是建立系统集成管理网络，将各子系统视为下层现场控制网，并都以平等方式集成；系统集成管理网络运行系统集成高性能实时数据库(系统集成数据库)，各子系统的实时数据，通过开放的工业标准接口(如OPC接口)转换成统一的格式存储在系统集成数据库中；系统集成管理网络通过BMS系统核心调度程序对各子系统实现统一管理、监控及信息交换。
2 通常BMS系统集成的常见系统
2.1 楼宇自控系统(BA)
对于以楼宇自控系统BA为平台的BMS系统，可以避免BA系统大量数据对外的传送，同时也可以减少BMS实施的工作量。
2.2 综合保安系统 (SA)
SA系统通常可以包括：闭路电视监控系统、防盗报警系统等。
2.3 消防系统(FA)
在国内建筑业中，消防系统的安装要求消防系统安装公司独立的施工，这样也就限制了消防系统与其他智能化系统的功能集成。通常BMS系统对于消防系统采用只监不控的原则，这样做的目的在于保证消防系统在工作过程之中不受到其他系统的影响。
3 由于BMS系统在智能建筑之中所处的地位，它具有以下特点
（1）技术含量高。
（2）能够根据实际需要灵活的接入子系统。
（3）对于子系统及其通讯协议的依赖性比较强。
（4）真正成熟的产品不多。
4 BMS项目过程中各个阶段的体会
4.1 需求分析阶段
需求分析是在项目投标前的一项工作。此阶段的难点主要在于业主可能不能够准确的提出自己的需求，或是提出的需求存在不能实现或者不合理的地方。这时就需要集成商从商务和技术两方面出发，根据业主在此预计的投入和建筑物的实际规模、各个系统的实际情况等因素，及时和业主进行沟通，给该建筑中BMS系统一个更为合理的定位。
4.2 方案设计阶段
就目前BMS系统发展情况来说，许多BMS产品已经有了较为完善的二次开发工具和接口驱动程序库。此时，BMS项目成败的关键已经不是“能做什么”，而是“要做什么”。方案设计正是要解决这一问题。
BMS系统的方案设计不但需要有经验的工程师综合考虑整个建筑的整体功能和各个系统，而且还要从管理的角度对BMS系统的有用性进行分析。一个好的方案应该让业主在管理上能够感受到BMS系统为其节省了人的花费。
集成商还应该考虑要集成哪些系统。有些系统使用的产品可能不能提供集成商所需要的通讯协议，或者提供通讯协议的代价很高，那么这些系统在方案设计时，就不宜被集成到BMS系统中。
BMS系统还要考虑到向上的扩展，如BMS系统与物业管理等系统的集成。
联动是BMS的一个重要的功能。BMS系统通常能够很容易的实现联动。但是在联动设计时应该非常谨慎，不合理的联动可能会让其他的系统不能正常运转。
4.3 各个分系统接入阶段
该阶段的技术难度非常大。集成商需要通过业主向相关产品供货商索要该产品的接口通讯协议。常见的通讯形式和协议有DDE、NetApi、Socket、RS232、RS485、LonWorks、BACnet等。
4.4 用户操作界面的开发阶段
用户操作界面的设计，包括监控点表的配置、相关图片的制作、监测数据及报警的显示、控制变量的下发等。用户操作界面用来显示各种设备中监测点的相关参数，并且为用户对设备的控制提供了平台。用户操作界面最好采用以地理空间为线索的方式来表现，便于用户对于整个系统的理解。
4.5 场调试阶段
现场调试阶段主要包括系统的安装，调试。BMS系统的调试要在各个子系统调试完毕后进行，该系统在调试过程中需要于其他系统的实施人员密切配合。在具体的工程项目中，最好由BMS系统的实施方作为弱电总包方，这样在现场调工作中会事半功倍。
现场调试还包括对子系统接口代码的修改和用户操作界面的修改。此时将决定BMS系统最终的结果。
为了保证系统的安全性，BMS系统应具有冗余、容错功能，实现冗余切换、故障检测与自诊断事故下的安全保障。BMS系统可采用基于Cluster集群技术的双机互备的方式来解决。CJuster内各节点服务器通过一内部局域网相互通讯。当一台节点服务器发生故障时，这台服务器上所运行的应用程序将在另一节点服务器上被自动接管。当一个应用服务发生故障时，应用服务将被重新启动或被另一台服务器接管。
4.6 系统验收阶段
系统验收按照《智能建筑工程质量验收规范》进行。
4.7 用户培训等售后服务阶段
BMS系统是一个复杂的系统，如何将系统完全地交给用户自行管理、运用，是系统集成项目中最重要的关键环节。用户对整个系统掌握的程度越高，他们在使用过程中对系统的利用也就越充分，给整个建筑带来的效益也越明显，对施工单位而言，后期的维护压力将相应减少。
5 BMS项目当中容易遇到的问题
（1）业主需求不明确，系统集成的工作量难以确定。
（2）子系统供货商不能提供或者不能准确提供的通讯协议。
（3）子系统供货商提供的接口不能满足要求。
（4）现场实施过程中子系统实际点表不能及时获得。
（5）子系统施工过程中出现严重问题。
（6）软、硬件之间可能会在运行环境的要求上有冲突。
有些比较老的产品可能只能运行在老的操作系统平台上，如Windows98，而另外一些系统使用的产品又必须运行在WindowsNT或其他操作系统上。
篇2
Jabber等开放IM协议日趋受欢迎，Google talk、苹果的ichat等IM客户端都采用jabber，针对Linux/UNIX的gaim、Kopete等IM客户端也都将jabber放在支持列表的首位，尽管国内市场的特殊情况注定jabber不可能很快流行，但jabber无疑将在未来IM市场中占有越来越重要的地位。
封闭平台带来的困扰
无论是哪一种IM，它们的基本工作原理都相同，即通过服务器来负责管理IM帐号的注册、登录以及数据传输。 这其中有两种工作模式，一种模式是由服务器作完全的信息中转，发送端首先将信息传送到服务器上暂存，然后再由服务器转交给目标端，这也是绝大多数IM所采用的机制。另一种是点对点的传输，即在服务器监管下、信息双方建立连接，之后的所有信息交换都直接进行，这种模式不需要庞大的服务器资源，但相应的，开发商也较难在IM平台上开辟增值性内容。基本上，以服务器为核心的IM平台占据绝对主流的位置。
如你所见，绝大多数流行的IM平台都是封闭性的，例如腾讯的QQ、微软的MSN Messenger、Yahoo! Messenger、ICQ等等。封闭协议带来的第一个问题就是，不同的IM平台无法互联互通，例如一个只使用MSN Messenger的用户要同QQ用户联络，那么除了安装QQ软件并申请一个帐号外别无它法，久而久之，你就会发现计算机中安装了一大堆IM软件，你也拥有一大堆IM帐号。微软和雅虎目前已实现IM的互联互通，但这更多是从商业角度出发而非真正为了用户，而更糟糕的地方是，绝大多数IM厂商甚至都不愿意进行这样的商业合作，IM相互封闭的情况依然是主流。互联互通困难是封闭IM给用户带来的第一个麻烦，第二个麻烦来自于那些非Windows平台的用户，由于Windows在桌面领域占据垄断地位，几乎所有IM平台便只考虑到Windows，如果用户要使用Linux/UNIX，便会为此大伤脑筋，IM开发者完全忽视了这部分用户，最终在自由程序员们的努力下，MSN Messenger、Yahoo! Messenger、ICQ、AIM等国外常见的即时通讯协议都获得支持，GNOME桌面环境集成了Gaim即时通讯软件，可以支持上述协议。KDE环境则集成了功能类似的Kopete，同样是以插件的形式支持上述协议，这样Linux平台缺乏IM应用的问题才获得一定的缓解。国内的Linux用户大概就没有这么幸运了，国内IM市场占据主导地位的是腾讯QQ，但国内的开源力量一直游离在国际开源业界之外，Gaim和Kopete都没有支持QQ的插件（最新的Gaim 2.0已加入QQ支持，目前仍处于测试阶段），腾讯官方不仅未给予支持反而设下诸多限制，最终，开源程序员们不得不另起炉灶开发兼容QQ的软件，它们包括基于Java的Luma QQ和基于QT的EVA，两者的功能都比较简单、只能说达到可用的水平。
通过这样的努力，Linux用户们终于有IM可用，但问题并没有就此解决，秉承自由意志的开源业界希望能够彻底摆脱封闭的IM协议，而开发出真正技术先进、功能更强大的开放技术，Jabber项目便充分体现了这种思想。
开源开放的Jabber
Jabber（甲巴）项目始于1998年，该项目的创始人是一个名叫Jeremie Miller的美国人。jabber工程的目的是开发一个分布式、协议与源代码都完全开放的即时通讯系统，目前整个工程都在Jabber软件基金会管理下进行。2000年5月，Jabber工程了第一个产品：jabberd，它是一个服务器端的软件，用户可以借助它来构建开放性IM平台。但与其他IM不同的是，jabberd不仅可用于创建私人的Jabber网络，也可以加入全球的公共Jabber网络，共通构造起一个分布式的即时通讯系统。Jabber项目之后，很快吸引了大量的自由程序员参与，Jabber工程越来越活跃，软件品质、功能以及可扩展性都不断提升，加之Jabber所具有的协议开放、免费使用等属性，吸引了越来越多的用户，Jabber的用户群也因此快速增长。2003年，使用Jabber服务和客户端的用户超过ICQ；2005年，Google带来了自己的Gtalk即时通讯软件，它完全以Jabber为基础，这在很大程度上增添了Jabber的魅力。除了互联网公司外，Jabber也越来越多地应用于企业内部的通讯，这既可加强企业员工之间的通讯交流，又可避免互联网上其他即时通讯系统对正常工作的干扰以及不安全性，这些优点让Jabber深受许多企业管理人员的青睐。以Jabber作为基础，一个开放性、全球统一的即时通讯应用浮出水面，大量的商业公司也纷纷参与其中，目前基于Jabber的服务器端软件除了Jabber项目组自身的Jabberd/Jabber2外，还包括Antepo OPN（商业软件，跨平台）、Jabber XCP（商业软件，跨平台）、Merak IM（商业软件，Windows）、xmppd.py（GPL，跨平台）等七八种，客户端软件更是五花八门，总量超过50种，这其中既有专属性的收费商业软件、也有免费软件，以GPL协议发行的自由软件更是占据一大部分。Jabber平台吸引了整个IM业界的积极参与，尽管它一直处于后台没有得到积极宣传、公众对其少有了解，但Jabber无疑具有成为主导性IM平台的潜力。
采用XMPP通讯协议作为基础是Jabber具有完全开放性特征的关键。XMPP全称为“Extensible Messaging & Presence Protocol”，即“可扩展消息处理现场协议”，它是一种基于XML语言的通讯协议，可用于即时通讯、在线现场探测等许多领域，促进服务器之间的准即时操作。XMPP的最终目的是允许互联网用户向其他任何互联网上的用户发送即时消息，而不管对方采用何种操作系统和浏览器。为了让其成为互联网上广泛通行的标准，IEEE成立了XMPP工作组来负责此事，并将相应的技术规格出版为RFC 3920及RFC 3921；IETF（因特网工程工作组）也将它接纳为正式的标准，目前工作组的重点在于提高XMPP的通信安全性，XMPP最终有望实现使用鉴定、访问控制、高级隐私、逐跳加密、端端加密等大量的安全技术，确保用户的通信内容不会发生泄漏。许多用户都将Jabber协议与XMPP协议等同起来，这其实是一种技术上的误解。因为XMPP是一套通用性，位于应用程序之间的中间件，它可以支持即时通讯平台以及其他点对点通信相关的软件应用，而Jabber只是一个基于XMPP的即时通讯协议，这两者更多是一种继承性的关系。
Jabber平台的技术优势
以开放的XML技术作为基础让Jabber可轻易获得广泛的支持，协议的完全开放性加上基于XML技术让任何第三方工作者开发Jabber服务器软件和客户端成为可能，并且任何程序语言都可以用来编写支持Jabber的客户端，在这些语言中，常见的包括Delphi、Java、C/C++和Perl，此外还有PHP、Python、JavaScript，甚至连Flash ActionScript都可以拿来编写Jabber客户端，这也是现在Jabber客户端不下五十种的主要原因之一。对于企业客户来说，采用Jabber协议来建设自己的内部即时通讯系统非常简单，因为技术资源、服务商都具高度可选择性，而且可工作于Windows、Linux、UNIX和Mac等所有的操作平台，这样企业自身就拥有充分的自，不致于被某一家公司牢牢“绑架”。
分布式通讯是Jabber系统关键的特色之一。Jabber网络的架构和电子邮件系统非常相似，任何人都可以通过Jabber服务器软件来运行自己的Jabber网络，网络内部的通讯是以客户端-服务器的方式进行，但如果将自己的Jabber网络与其他Jabber网络联结起来，那么Jabber服务器之间是以点对点的方式进行通讯，通过这样的模式，Jabber能够支撑起一个覆盖全球的分布式即时通讯系统。对用户来说，选择Jabber既可保护企业内部网络的私密性、又不会被孤立起来成为信息孤岛，这也是Jabber在企业领域日渐流行的一个重要原因。另外，Jabber系统对安全性相当注重，它所采用的XMPP协议已直接内建SASL及TLS等安全技术，信息在传输过程中都可以进行高等级的加密，确保即时消息不会被非法窥探。
Jabber平台具有优越的扩展弹性，任何人都可以在XMPP核心协议的基础上增加新的功能，而为了不致于出现混乱，Jabber的扩展套件都是由Jabber软件基金会负责管理，企业用户可以根据自己的需要使用不同的扩展，让自己的Jabber即时通讯系统能拥有更多的新颖功能。而在应用弹性方面，Jabber也具有出色表现：它不仅可用于即时通讯平台，而且可广泛应用在网络管理、内容供稿、协同工具、档案共享、游戏、远端系统监控等等，例如办公协同套件可使用Jabber技术，让网络内用户通过网页直接进行对话，这项功能显然是其他即时通讯平台所无法比拟的。
尽管Jabber拥有诸多先进的技术特性，但作为不以盈利为目的的自由软件，Jabber要让普通的互联网用户认同尚需时日。传统观念普遍认为，商业软件的软件品质更让人感到信赖，并且商业软件有专业的支持，而自由软件主要由一些爱好者在业余时间完成，难以在稳定性和可靠性方面同商业软件相比。这种看法对于一些初生开源项目或许是成立的，但Jabber的历史超过8年，数以百计的开发者为Jabber不断努力，现在互联网上已有数以万计的Jabber服务器运行，百万计的用户在使用Jabber软件，很多致力于为大型企业提供即时通讯服务的商业公司也都选择Jabber作为自身的业务支撑，甚至连互联网巨头的Google也选择Jabber作为Gtalk的通讯协议，这些实例足以证实Jabber具有卓越的可靠性。
Google支持Jabber
Jabber拥有先进的技术、一流的扩展性和安全性，加上协议完全开放，可以说是目前最优秀的即时通讯平台之一。但在过去多年历史中，Jabber更多活跃在企业领域，大众市场很少涉及，原因就在于Jabber缺乏像MSN Messenger、Yahoo Messenger、QQ一样的强大商业支持，这种局面在2005年Google涉足IM市场后宣告瓦解。Google Talk采用Jabber协议来向互联网用户提供其IM服务，Google Talk之初即以轻巧、简约的特点让人耳目一新，虽然受到其他IM平台的干扰，Google Talk用户群并不活跃，但凭借先进的技术、开放协议以及Google的强大实力为支撑，Google Talk被广泛视为最有发展潜力的即时通讯平台。2006年1月，Google Talk正式启用服务器到服务器的通讯功能，用户可与其他Jabber公共网络的用户实现无障碍的互联互通，充分发挥出Jabber协议分布式的优点。另一方面，Jabber协议本身很容易为其他程序所整合，凭借这一特性，Google率先实现了Talk的网页即时消息功能以及和Gmail电子邮件系统的整合，用户无需安装Google Talk客户端，也不管使用哪一个操作系统和浏览器，都可以同其他Talk用户和Jabber用户发起在线通信，相比之下，其他IM平台都不具备这样的功能，腾讯目前虽然也在测试WebQQ，但它只对IE浏览器提供支持，无法实现跨平台，且响应速度难如人意，难以同Jabber平台相提并论。
Google Talk的出现，让Jabber获得强有力的商业支持，Jabber走出专业市场，进入大众应用指日可待。除了Google之外，支持Jabber协议的客户端还包括苹果的ichat、KDE桌面环境的Kopete、Gnome环境的Gaim等，但它们都属于多协议IM客户端，而不像Google Talk那样完全是以Jabber为基础的，但这些客户端在IM市场都有不小的影响。其中，苹果的Mac OS X以唯美界面和人性化的操控著称，在转向X86平台之后，Mac OS X的用户群日益广泛，连带iChat的用户不断增多，尽管有相当多用户不得不使用MSN，但Jabber平台依然被强有力支持。KDE方面，Kopete被认为是Linux环境下最卓越的IM客户端，秉承KDE界面华丽，使用人性化等优点，在开源领域具有相当大的影响。Gnome的Gaim则以简洁，支持协议广泛著称，即将推出的Gaim 2.0甚至将支持腾讯的QQ协议，让Gnome的用户不必使用第三方的QQ客户端，当然由于Jabber协议开放，Gaim 2.0可以对Jabber提供非常完美的支持。
Jabber的开放属性让任何IM客户端都能够轻易实现兼容，而任何封闭的IM平台也都可以加入开源的Jabber代码，实现与Jabber的单向互通。但几乎没有IM商业公司愿意这么干，尽管这可以让自己的IM平台拥有更多的连通资源，但也在为自由的Jabber壮大声势。微软与雅虎大力倡导Messenger的互通，但这也是基于商业利益考量的合作结果，事实上双方都没有同Jabber互连的意愿，即便这在技术上更为简单。
篇3
在选型之前我们先弄清楚目前主流的日系伺服与欧美系伺服的区别和设计理念：
1日本人认为要想达到很高的控制精度，你必须要用我的驱动放大器，还要用我的电机，而且日系伺服的编码器信号采用通讯的方式，协议也是保密的。
至于伺服控制系统你可以选第三方的。
欧洲人认为要想达到很高的控制精度，你必须要用我的全集成的驱动控制器。
至于电机只要符合我们欧洲的标准就可以了，一般采用旋变或是正余弦信号的编码器，不是日系的那种通讯编码器，所以电机是哪家产的就不重要了。
2 日本伺服的供电电压都是220V的，在供电380V的国家要配降压变压器，欧美伺服都是380V的；
3日本人认为伺服放大器上不需要太强的通讯功能，通讯功能放到他们的伺服控制器（可理解为他们各自的PLC）上就可以了；
欧美人的伺服驱动具备常用的控制功能，并且要与各个主流厂家的PLC能通讯，所以他们的驱动器都特别强，带有各种通讯协议；
4日本伺服放大器都是一对一的，一驱动一电机，欧美的驱动是书列型的，一台整流单元可以扩展很多伺服驱动，扩展性很强，比如西门子S120伺服。
综上所述，不难看出欧美系的伺服是多么的昂贵，价格正常是日系伺服的2-3倍。
现在我们根据应用要求来定位究竟用日系的还是欧美系的，定位之前再分析一下国内各行各业主流伺服的市场份额，（此表来源于百度）
2018年中国伺服系统主要供应商业绩与市场份额，其中西门子，施耐德为了在国内抢占市场，也不得不走日系伺服路线，分别推出了仿日系伺服，比如西门子的V90伺服，施耐德的 Lexium 23伺服等等，这样从上表中不难看出，国内各行各业的应用90%以上用的是日系伺服。
现在我就谈一下我个人的看法了。
日系伺服市面上主要有三菱，安川，松下，富士，欧姆龙，以及台达，汇川等众多国产。但我们用的PLC都是西门子的，而日本产的伺服无法与西门子做数字通讯，所以汇川公司看准了这一点，这几年开发了220V和380V的伺服，还与西门子合作，引进了PROFINET总线通讯协议，丰富了通讯功能，前年还推广了仿欧美系可扩展的书列型伺服MD820。
所以我认为汇川伺服未来几年的市场份额会进前四名，而且这几年我们用下来感觉还可以，服务也很好。建议继续使用。
台达这个品牌有点尴尬，既不是进口品牌，也不能算国产品牌，在塑机领域里我认为它与汇川差不多一个档次，有与西门子PLC数字通讯功能的话，性价比好的话也可继续使用它；
剩下的国外品牌如果日本的安川不要用的话，我只能推荐松下，为什么呢？目前市场三大型号有YASKAWA的∑-7，Mitsubishi的MELSERVOMR-J4，和Panasonic的MINASA6。
我在工博会上看到松下Panasonic的MINASA6系列伺服内置了MOUDBUS数字通讯功能，可以数字化给定，避免干扰，而且价格比安川便宜。 三菱伺服价格最贵，并且与安川一样没有标准的MOUDBUS数字通讯功能，服务也不好，不建议使用；
欧洲伺服品牌主要有西门子，施耐德，伦茨，力士乐，罗克韦尔，贝加莱，倍福。
性价比最高的是西门子V90，但使用时要注意，它只能用作速度与定位控制，千万不能用于力矩控制，听说常州公司吃了亏。据西门子说最近要增加力矩控制模式，有待验证。
施耐德伺服是以前收购别人的，做开关等低压电气世界一流，但伺服做到什么程度我不太清楚。
伦茨伺服前几年事实证明不适合我们这个行业。
力士乐伺服我在工博会了解到，在中国销售的伺服今年年底才能推出来，简化到什么程度我还不知道，但我建议不要去吃螃蟹。
罗克韦尔AB伺服（美国品牌，有民族情绪的话就不考虑），倍福伺服，贝加莱伺服都还不错，但价格是否能接受，还需要采购部去谈谈，然后评估一下。
篇4
主题词：现场总线；电动执行机构；MODBUS；冗余
中图分类号：TP11 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）32-7381-05
1 概述
中石化管道储运公司黄岛油库为全国最大的原油中转基地。储油容量210万立方米，承担着青岛大炼油、青岛石化、黄岛国家原油储备库以及华北地区、华东沿海和沿江炼化企业原油接卸、中转和输送任务，年储运原油能力达3000余万吨，主要生产设备有输油泵19台、储油罐38座等。
由于油库的工艺特点，在泵房、流量计间等处电动执行机构数量多、分布较密集，在罐区则电动执行机构数量少、分布分散。随着技术的进步，总线电动执行机构在国内大型油库中得到了越来越多的成功应用，因此在黄岛油库罐前阀改造中采用了28台EIM TEC2000电动执行机构，配套1套M124N网络控制站，通过MOXA MB3180网关与上位机进行通讯。
2 总线电动执行机构特点
随着现代工业的飞速发展，过程控制技术受到了人们的普遍重视，用户对过程控制系统的要求也越来越高。现场总线的应运而生，表明控制技术达到了一个新的水平。它不仅极大地满足了过程控制的需要，而且还将对工业自动化仪表行业带来一场革命。
除了传统的仪表越来越多地采用现场总线外，越来越多的电动执行机构厂家也相继推出各自为电动执行机构开发设计的现场总线控制系统。这类系统，无论其系统结构、总线形式和通信协议如何不同，都完全实现了阀门或执行器等现场装置与上位机的通信和智能化，而且整个系统简单、可靠、经济，深受用户的欢迎。
现场总线电动执行机构是根据用户需要最新发展起来的现场控制系统。其系统配置和构成灵活多变，具有很强的适用能力。它很好地解决了现场最常见的有关干扰噪声、控制距离、接点容量和工作环境等方面的问题，非常具体地显示了它在执行机构应用领域内巨大的潜在市场和发展前景。
2.1 节省安装费用
现场总线电动执行机构由于具有良好的消噪功能，因此，它可以使用带屏蔽的双绞线或使用廉价的无屏蔽三线电缆进行系统内部的通信。这种系统安装简单，投运速度快，费用一般只有常规控制系统的40%左右。例如，在常规控制系统中，接到每台阀门或执行器上的电缆芯数可达六、七根、十几根，最多的可达二十二根，而阀门执行器现场总路线控制系统中的所有阀门或执行器的连接只需要两根或三根电缆即可完成（除就地供电外）。
2.2 工程容量大
在单一网络中可以配置254 台电动执行机构，并且不会影响网络的性能和降低网络响应的时间。在不使用中继器的条件下，相邻的两台电动执行机构能够保证通讯时的电缆长度可以达到1500m（5000ft），整个网络的全长可以达到320km（200miles）。
2.3 高性能
总线控制方式能够提供实时的和完整的现场设备自诊断信息和状态信息，不仅提高了生产效率 还减少了设备停工期。
现场总线电动执行机构控制系统功能丰富、性能优良、工作可靠，非常适合在一些特殊场合使用。即使在环境条件特别恶劣的地方，它也能发挥作用，长期安全可靠地工作。如今，各公司的阀门执行器现场总线控制系统都已经经过多年现场运行检验并得到用户的认可，成为名副其实的现场控制系统。
2.4 配置齐全
用户可根据过程控制的需要任意提出要求和配置，这种系统既能以主系统也能以子系统参与过程控制，使用时还可将阀门或执行器等设置成智能化或半智能化单元。其它诸如主控站冗余、紧急操作面板、各种信号的输入输出接口、多站系统和多任务软件等都可以根据需要来配置。
2.5 接口简单
在现场总线电动执行机构控制系统中，系统内部通信接口短距离一般采用RS232，而长距离则采用RS485。同时，各种信号的输入输出接口也都采用插拔连接方式。这就使得系统内部的接线非常简单，仅使用一些标准的常用工具和少量的仪器便可完成。有时，甚至现场操作人员都能熟练地做好这些接线工作。
2.6 可靠性
对于大多数控制设备来说，总线控制方式能够提供更高的可靠性和更便捷的连通性。
在网络控制站和每个设备之间有两条数据通道，互为冗余，并且电缆和物理连接冗余，通讯回路具有开路和短路保护功能，能够有效的减少由于电缆故障和设备故障引起的停工期。
2.7 可扩展性
总线控制方式能够仅仅使用单一的网络来覆盖整个库区，并且网络具有极好的扩展能力，可以满足未来油库发展的需要。
2.8 廉价的MODBUS协议解决方案
虽然各厂家现场总线电动执行机构支持Foundation Fieldbus，Profibus DP，Modbus Plus，Modbus RTU，DeviceNet，Ethernet，Lonworks等多种协议，但对比多种总线控制协议，Modbus 协议是造价最低，性能表现良好，支持冗余和自动切换热备功能的总线协议。因其使用较低的波特率，所以电缆的费用和RS485 接口的费用要远低于其他现场总线产品；同时因为单网支持多达254 台设备，所以它在DCS、SCADA 或PLC 中需要的接口数量及电缆数量相比传统控制和其他总线控制要少很多。
通过使用Modbus RTU 协议和两线制接线方式，可以使用全部数字通讯的方式获得现场设备的状态数据和发送数据命令。对于电动执行机构可以获得：阀门开度、远控、开足、关足、开运行、关运行、综合故障等设备信息。
3 EIM总线电动执行机构方案简述
黄岛油库罐前阀电动执行机构改造共包括12个罐的罐前阀，共计28个电动执行机构，同时预留了后续电动执行机构改造的总线接入。网络结构如图2所示。
构建这套阀门控制系统网络所使用的产品：
1）TEC2000系列全智能型电动执行机构（EIM公司产品）
2）M124N网络控制站（EIM公司产品）
M124N网络控制站安装在控制室内，该网络控制站可以使用RS232，RS485或RS422物理接口通过MB3180网关接入油库控制系统以太网，和上位机连接，并使用Modbus RTU通讯协议进行通讯，M124N网络控制站和上位机之间的通讯是完全冗余的。
M124N网络控制站和现场的TEC2000电动执行机构之间的连接使用带有屏蔽的双绞电缆连接，并使用Modbus RTU通讯协议进行通讯，使用了串行E>Net冗余环状网络拓扑结构。
3.1 串行E>Net环状网络拓扑的基本特性
1）在网络控制站和每个设备之间有两条数据通道，互为冗余，并且电缆和物理连接冗余。
2）通讯回路具有开路、短路和接地故障保护功能，当发生上述故障时，不会导致电动执行机构和控制系统之间的通讯失败。
3）通讯距离长，相邻设备之间的距离最长可以达到1500m （5000ft），整个网络的全长可以达到320km （200miles）。
4）在单一的网络中可以配置最多达254台的电动执行机构。
5）使用Modbus RTU协议和两线制接线方式，可以使用全部数字通讯的方式发送数据命令、获得现场设备的详细状态数据和自诊断信息。
M124N网络控制站和现场的TEC2000电动执行机构使用了串行E>Net冗余环状网络拓扑结构。现场的TEC2000电动执行机构之间和M124N网络控制站之间的连接使用带有屏蔽的双绞电缆连接，并使用Modbus RTU通讯协议进行通讯。
M124N网络控制站和上位机之间的通讯和物理连接是完全冗余的，M124N网络控制站与上位机之间的连接如图3所示。
3.2 M124N 网络控制站的特性
1）M124N 网络控制站所连接的一个RS-485 Modbus 环状网络拓扑结构中可以接入124台执行机构。
2）M124N 网络控制站可以与上位主机方便的构成冗余或非冗余的控制网络。
3）一个M124N网络控制站中配置有两个网络控制器，二者完全冗余并且互为热备用，M124N 网络控制站内的部件完全冗余（除LCD液晶屏幕外）。
4）M124N 网络控制站在网络中支持对执行机构运行Modbus功能码07来运行Report-By-Exception （RBE）例外报告命令。M124N 网络控制站使用Modbus功能码07来对执行机构进行轮询，如果执行机构状态位为“0”，则跳过RBE命令，去轮询下一个执行机构；如果执行机构状态位为“0xFF”，则执行机构运行RBE命令，该执行机构的数据将被读取，并存储在M124N 网络控制站的数据库中。只有执行机构的状态发生变化后，M124N 网络控制站才会使用宝贵的网络时间来读取数据和更新数据库，所以支持使用RBE命令可以大大减少网络中的数据传输量，能够将网络的效率和速度提高4～6倍。如果该执行机构的状态位一直为“0”，则在第200个轮询周期时会读取该执行机构的数据来更新数据库。
5）M124N 网络控制站的优先扫描功能确保对于正在运行的执行机构的状态的快速更新。它对正在运行的执行机构的状态交替扫描，典型的更新时间是100mS 。如果M124N 网络控制站从上位主机接受到命令并发送到现场执行机构，那么这台执行机构将被M124N 网络控制站优先扫描。优先扫描功能能够保证M124N 网络控制站和上位主机获得执行机构的最新状态数据，从而可以快速的更新数据库。
6）一个M124N网络控制站中配置有两个网络控制器完全热备用。
7）通过Modbus与上位主机实时冗余的连接可以提供fail-over容错功能，并且上位主机可以随时对所有网络控制器读取和写入数据。
8）M124N 网络控制站可以配置与上位主机的连接为RS-232， RS-422/485， 4线或2线制接线 。
9）可以通过M124N网络控制站上的LCD液晶屏幕、LED指示灯和控制键盘来监视和控制网络中所有的执行机构。
10）M124N 网络控制站配置带有背光的LCD液晶屏幕可以显示2行x16字符，能够显示执行机构机构状态、阀门位置和报警等信息，并且所有系统的报警都可以显示到LCD液晶屏幕上。
3.3 M124N网络控制站的LCD液晶显示视图
M124N网络控制站和现场TEC2000电动执行机构之间的连接：
M124N网络控制站和现场TEC2000电动执行机构之间的通讯和物理连接是完全冗余的，其连接如下图所示。
M124N网络控制站和现场TEC2000电动执行机构之间的通讯使用Modbus RTU协议。通过使用Modbus RTU协议和两线制接线方式，可以使用全部数字通讯的方式获得现场设备的状态数据和发送数据命令。对于控制电动执行机构可以获得：阀门位置开度、控制模式、阀门极限位置、打开方向运行、关闭方向运行、过力矩和综合故障等设备详细信息。TEC2000电动执行机构的Modbus带有A口和B口两个通讯端口，这两个通讯口都是双向通讯的，即可以接受信号，也可以发送信号。
EIM公司的产品完全支持 Modbus协议中的所有功能码，包括“Report by Exception”命令，可以在2秒钟内阅读和改变100台电动执行机构的状态。在单一的E>Net环状网络中可以配置多达254台电动执行机构，并且不会影响网络的性能和降低网络响应的时间。在不使用中继器的条件下，相邻的两台电动执行机构能够保证通讯时的最大电缆长度可以达到1500m（5000ft）。
4 实际应用
在实施过程中，分别将各电动执行机构的MODBUS节点地址一一设置，我们按1～28顺序设置，与MB3180的通讯参数设置如下：波特率9600/奇偶效验N/数据位8/停止位1。
下表为上位机访问1#节点电动执行机构所读写的变量地址清单
上述数据阀位设定功能及阀位反馈显示是以前硬接线的电动执行机构所不具备的，操作人员可通过阀门开度的设定来调节油库生产作业过程中进、出油罐流量，并且数据刷新速度很快，完全能满足油库日常生产的需要。
在调试过程中，我们也发现了总线电动执行机构的另一个优点：由于接线少，仅需要配置相应的节点地址，传统的回路校验工作完全不需要了，调试过程非常顺利，同时也极大地降低了日后维护的工作量。
在后续的改造过程中，仅需要把现在的环形网络断开，将新的总线电动执行机构接入目前的网络中来就可以。
5 结论
EIM总线电动执行机构非常适合黄岛油库罐区电动执行机构这种应用场合：数量多，相对较分散，距离远（但每两个执行机构之间距离
随着对总线电动执行机构的了解及实际应用，我们相信总线电动执行机构将会在油库等场合得到越来越广泛的应用。
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[3]CABALLERO J， SONG D. Automatic protocol reverseengineering： message format extraction and field semantics inference[J]. Computer Networks， 2013， 57（2）：451-474.
[4]PAN F， HONG Z， DU Y， et al. Efficient protocol reverse method based on network trace analysis[J]. International Journal of Digital Content Technology and its Applications， 2012， 20（6）：201-210.
[5]LUO J Z， YU S Z. Positionbased automatic reverse engineering of network protocols[J]. Journal of Network and Computer Applications， 2013， 50（1）：431-439.
[6]CABALLERO J， POOSANKAM P， KREIBICH C， et al. Bidirectional protocol reverse engineering： message format extraction and field semantics inference[EB/OL]. [20120612]. http：//eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2009/EECS200957.pdf.
[7]GORBUNOV S， ROSENBLOOM A. AutoFuzz： automated network protocol fuzzing framework[J]. International Journal of Computer Science and Network Security， 2010， 10（8）： 239-245.
[8]BOSSERT G. Security evaluation of communication protocols in common criteria [EB/OL]. [20100926]. http：///documentations/presentations/ICCC12_SecurityEvaluationOfCommunicationProtocolsInCC.pptx.
[9]LIU B， JIN Z H， YE X， et al. Reverse analysis and test method for the control network of the hybrid powertrain[J]. Transactions of Beijing Institute of Technology， 2010，30（8）：916-919.
[10]SU J S， HU Q L， ZHAO B K， et al. Routing techniques on delay/disruption tolerant networks[J]. Journal of Software， 2010，21（1）：119-132.
[11]LI W M， ZHANG A F， LIU J C， et al. An automatic network protocol fuzz testing and vulnerability discovering method[J]. Chinese Journal of Computers， 2011，34（2）：242-255.
[12]ZVELEBIL M. Understanding bioinformatics[M]. LI Y， translation. Beijing：Science Press， 2012： 59-161.
篇6
[关键词]温度控制 西门子PLC 组态
中图分类号：G312 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0239-01
1.引言
温度及湿度的测量和控制对冶金生产起着极其重要的作用。在许多场合，及时准确获得目标的温度、湿度信息是十分重要的，近年来，温湿度测控领域发展迅速，并且随着数字技术的发展，温湿度的测控芯片能够在冶金工业各领域中广泛使用。随着科学技术的不断发展，人们对温度控制系统的要求越来越高，因此，高精度、智能化、人性化的温度控制系统是国内外必然发展趋势。
可编程控制器的英文名称是Programmable Logic Controller，即可编程逻辑控制器，简称PLC。可编程控制器正是顺应这一潮流而出现的，以微处理器为基础的通用工业控制装置。
2.硬件设计
2.1 硬件配置
2.1.1 西门子400CPU300模块
400CPU系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器等。
本论文采用的是CUP400。它具有24输入/16输出共40个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点或35 路模拟量I/O点。26K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。
2.1.2 传感器
热电偶是一种感温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号。常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、答应误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。本论文采用的是K型热电阻。
2.1.3 温度检测和控制模块
温度检测和控制模块，可自行将0～10V模拟信号转化为占空比对锅炉进行加热。输出的模拟信号也是0～10V。
2.2 I/O分配表（表1）
2.3 硬件接线图
3.软件设计
3.1 PID控制程序设计
PID在工业领域的应用已经有60多年，现在依然广泛地被应用。人们在应用的过程中积累了许多的经验，PID的研究已经到达一个比较高的程度。
比例控制（P）是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。其特点是具有快速反应，控制及时，但不能消除余差。
在积分控制（I）中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。积分控制可以消除余差，但具有滞后特点，不能快速对误差进行有效的控制。
在微分控制（D）中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。微分控制具有超前作用，它能猜测误差变化的趋势。避免较大的误差出现，微分控制不能消除余差。
3.2 程序设计流程图
PID闭环控制是控制系统中应用很广泛的一种控制算法，对大部分控制对象都有良好的控制效果。组态软件组态王因其简单易用的特点，在HMI设计中深受用户的喜欢而得到广泛的使用。
结论
在西门子400系列PLC和组态软件组态王的基础上，我们成功设计出了温度控制系统，该系统达到了快、准、稳的效果，也达到了预期的目标。再加上由组态王设计的人机界面，整个系统操作简单，控制方便，大大提高了系统的自动化程度和实用性。
日后，随着对PLC硬件系统和通信方式的深入了解，还可以丰富远程控制指令，以应对运行过程中的各种突发事件，增加其他PLC，通过构建复杂的多级网络适应大型的工业控制，使该系统运行时更加稳定可靠，性能更加完善。
参考文献
[1] SIMATIC S7-200可编程序控制器系统手册[M].北京：机械工业出版社，2002.
篇7
关键词：火灾自动报警；火灾探测器；总线制；智能系统
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2010)15-0135-02
1 火灾自动报警系统的构成和作用
火灾自动报警系统由现场设备、报警控制器和传输线路组成。现场设备包括火灾探测器、手动报警按钮、输入输出模块、声光报警器。其中火灾探测器根据应用场合可分为感烟探测器、感温探测器、紫外火焰探测器、红外光束感烟探测器等。
1.1 感烟探测器
感烟探测器适用于火灾初期有阴燃阶段，产生大量的烟和少量的热量，很少或者没有火焰辐射的场所，例如办公室、计算机房和档案室等。保护面积可达60m2～80 m2。根据工作原理的不同，感烟探测器可分为离子感烟探测器和光电感烟探测器两种。前者较后者灵敏，多用于早期的火灾报警系统，但由于含有放射性元素，回收处理麻烦，现在基本上停止使用了。
1.2 感温探测器
感温探测器适用于发生无烟火灾，或者有烟气、蒸汽、粉尘的场所，例如汽车库、厨房、锅炉房等。感温探测器也可以分为定温探测器、差温探测器和差定温探测器三种。定温探测器适用于环境温度变化不大的场所；反之。差温探测器适用于环境温度变化较大的场所，用温度上升速率来衡量其响应时间。而差定温探测器则是结合了两者的特点。
1.3 紫外火焰探测器
紫外火焰探测器是通过探测物质燃烧所产生的紫外线来探测火灾的，适用于火灾发生时易产生明火、有强烈的火焰辐射或无阴燃阶段的场所。
1.4 红外光束感烟探测器
红外光束感烟探测器是主动式的感烟探测器，必须与反射器配套使用，相对安装在保护空间的两端且在同一味平直线上。当具有一定浓度的烟气扩散进入红外光束通过的保护空间时。烟气即对红外光束起遮挡和散射作用，使探测器收到的红外光束的辐射通量减弱。在辐射通量减弱、直流电频下降到感烟动作阈值时，探测器便输出火灾报警信号。该种探测器常用于大空间仓库、家庭等场所。
2 火灾自动报警系统的分类
根据系统集成度的不同，火灾自动报警系统可分为区域报警系统、集中报警系统和控制中心报警系统。
2.1 区域报警系统
区域报警系统只具有火灾探测、报警以及联动控制灭火设备的功能，通常应用在规模较小或重要性较低的场所，例如商场、酒楼和旅馆等。这些场所不要求设置消防控制中心，因此只需将报警控制器安装在值班室或经常有人活动的地方就可以。
2.2 集中报警系统
集中报警系统除了具有区域报警系统所有的功能以外。还增加了直流24 v电源供电系统、应急广播系统、消防电话对讲系统，应用在规模较大或重要性较高的场所，并设有消防控制中心。报警控制器、应急广播录放设备、消防电话主机被安装在消防控制中心，并由经过自动消防设施操作培训的值班人员操作。
2.3 控制中心报警系统
控制中心报警系统比集中报警系统的要求更加高，通常还要求配置CRT图形显示系统。在电脑上直观地显示出现场设备的具置。规模较大的小区还能够通过网络把分散在小区内各个建筑物的火灾自动报警系统结合起来，使系统信息得以共享。
火灾自动报警系统通过探测器对早期火灾进行探测，有效地防止了火灾进一步扩大，在最大程度上保护了人身和财产安全。火灾自动报警系统的合理使用正是体现了“防消结合、预防为主”的方针。
3 火灾自动报警系统的发展阶段
3.1 多线制开关量式火灾探测报警系统
早期的火灾自动报警系统只有火灾探测、报警的功能，显示的界面只是图形灯盘，对外只提供火警输盯点，是纯粹意义上的报警系统。该系统容量按区域计算，常见的产品是采用n+1线制(n代表区域)。一般来说，区域的数量从几个到几十个不等，每一个区域可以挂载10到20多个报警点。一台配置了40个区域的报警控制器其高度可达1m多。工作人员不需要对探测器进行编码，不能对其工作属性进行定义和对其工作状态进行分析、调节。探测器只有报警和正常两种状态。由于报警控制器上只能显示报警区域，而不能显示出具体的报警点，所以还需另外配置图形灯盘，每一个报警点对应于灯盘上的一盏灯，灯亮就表示探测器报火警，这种形式的特点是比较直观，不过传输线路的数量就大大增加了。为了能实现对消防设备的控制，通常还要单独配置联动控制柜，控制比较分散。由于报警控制器和联动控制柜不是一个有机的整体，报警控制器发出报警信号后，还不能完全实现自动控制消防设备，只能通过人工手动启动或停止消防设备。
3.2 总线制可寻址开关量式火灾探测报警系统
此时的报警系统已经出现了二总线制，从而使得布线的数量大大减少。尽管可以对探测器进行编码，报警控制器也能显示出具体的报警点，但探测器仍只具有上述两种最基本的工作状态。
3.3 模拟量传输式智能火灾报警系统
该系统的探测器仅作为传感器使用，把所接收到的模拟量信号通过总线传送到报警控制器，由报警控制器的微处理器通过软件程序来判断所接收到信号的性质，然后确定是否发生火警信号或者故障信号。这种探测报警系统可查询每个传感器的地址及模拟输出量，其响应阈值可自动浮动，分级报警，逐一监视，从而大大提高了系统的可靠性，降低了误报的概率。模拟量传输式智能火灾报警系统已初步智能化。
3.4 分布式智能火灾自动报警系统
分布式智能火灾自动报警系统可以根据现场环境自动调节运行参数，并具有双向交叉传送处理能力，其响应速度及运行能力得到大大提高。每一个探测器都可以看作一台微型电脑，不仅拥有自己的标志，得以与其它现场设备区别，还可以对自身的工作状态进行检测。例如，智能光电感烟探测器内置了8位微处理器和存储器。工作人员可以对其进行电子编码，使其与其它探测器区别开来，实现每一个探测器都拥有独立的标志。由于具有了微处理器，智能光电感烟探测器采用智能化算法，将进入探测器内烟气的浓度变换成一个等效的数字编码并进行统计评估，在其达到设定值时立即向报警控制器发出预警和火警信号。智能光电感烟探测器的出现令火灾探测更加准确可靠。
作为智能报警控制系统的大脑，报警控制器的功能日臻完善。与以往的火灾报警控制器相比，智能报警控制器不仅可以通过总线与现场设备保持实时通讯，向其发送巡检信号或者控制指令，而且还能通过RS－232或RS-485串行通讯接口与电脑进行数据备份和更新。另外，控制器与控制器之间也可以通过通讯接口进行数据访问，这样即使两台控制器不在同一个地方也可以方便地查看到相互间的信息。智能火灾自动报警系统已经实现了火灾报警和消防设备联动控制一体化。当接收到探测器或其它设备的火警信号时，报警控制器按照预先编写好的联动公式自动启动声光报警器或者灭火设备，与早期的火灾自动报警系统不同的是，这一过程并不需要人下操作。分布式智能火灾自动报警系统是迄今为止应用最广泛的火灾自动报警系统。
篇8
关键词：PLC 电动机 应用
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
电动机的应用几乎涵盖了工农业生产和人类生活的各个领域，在这些应用领域中，电动机常常运行在恶劣的环境下，导致产生过流、短路、断相、绝缘老化等事故。对于应用于大型工业设备重要场合的高压电动机、大功率电动机来说，一旦发生故障所造成的损失无法估量。
电动机常见的故障可分为对称故障和不对称故障两大类。对称故障包括：过载、堵转和三相短路等，这类故障对电动机的损害主要是热效应，使绕组发热甚至损坏，其主要特征是电流幅值发生显著变化；不对称故障包括：断相、逆相、相间短路、匝间短路等，这类故障是电动机运行中最常见的一类故障[1]。不对称故障对电动机的损害不仅仅是引发发热，更重要的是不对称引起的负序效应能造成电动机的严重损坏。因而，对大型电动机进行综合保护非常重要。
1、基于PLC的电动机综合保护
在电动机发生故障时，为了保护电动机，减轻故障的损坏程度，继电保护装置的快速性和可靠性十分重要。PLC是用来取代传统的继电器控制的，与之相比，PLC在性能上比继电器控制逻辑优异，特别是可靠性高、设计施工周期短、调试修改方便、而且体积小、功耗低、使用维护方便。因此，本文研究了基于可编程控制器（PLC）的电动机综合监控和保护系统的方法[2]。
2、系统硬件设计
2.1 系统的总体结构
基于可编程控制器（PLC）的电动机综合监控和保护系统的总体结构如图所示[3]。
2.2 PLC机型选择及扩展
SIMATIC S7-200系列PLC是由西门子公司生产的小型PLC，其特点是：SIMATIC S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测，监测及控制的自动化，S7-200系列的强大功能使得其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能，因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。
S7-200 CPU 224集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；13K字节程序和数据存储空间；6个独立的30KHz高速计数器，2路独立的20KHz高速脉冲输出，具有PID控制器；1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力；I/O端子排可以很容易地整体拆卸，是具有较强控制能力的控制器。根据系统的实际情况，结合以上特点，SIMATIC S7-200 CPU 224完全可以作为本系统的主机[4]。
CPU224可扩展7个模块，而其本身具有14输入/10输出共24点数字量，因此已无须数字量扩展模块。但由于有7路模拟量输入，故需选择模拟量输入模块。S7-200系列提供了EM231，EM232，EM235等模拟量扩展模块。根据以上技术数据，选择两个EM231作为模拟量输入模块，这样共可以扩展4×2=8路模拟量输入。
3、系统软件设计
3.1主程序
程序开始，从输入单元检测输入量，首先判断KM是否闭合，如果闭合，说明电动机已经处于运行状态，此时应无法按下启动按钮，若KM未曾闭合，则说明电动机处于停机状态，可以按启动按钮。接着判断启动按钮是否按下，若是，则继续下面的程序，若否，则重新检测。如果按钮已经按下，则检测电动机是否启动，若是，则继续下面的程序，若否，则转入欠压保护子程序，若是电动机已经启动，则判断起动是否成功，若是，则继续下面的程序，若否，则转入起动保护。如果电动机已经正常起动，则绿灯亮。接着判断停止按钮是否按下，若否，则继续下面的程序，若是，则程序直接结束，开始下一次扫描。
3.2欠压保护子程序
在该程序段中，采集A相和C相的电压量，求出其平均值，再与整定值相比较，若小于整定值，则跳转至保护动作子程序段，电动机起动欠压保护，警报响，并且欠压故障指示灯亮。若未发生欠压故障，则直接结束本次循环。
3.3起动时间过长保护子程序
在该程序段中，采集三相电流量，若发现在起动过程中，电流大于整定值，或在整定时间到达后，电流仍大于另一整定值，则跳转至保护动作子程序段，起动时间过长保护动作，警报响，并且起动故障指示灯亮。
4、结束语
通过本系统设计、试验与运行，得到如下结论：
（1） 利用PLC进行电动机综合保护硬件简单可靠。
（2） 可以采用梯形图语言进行编程，简单易行。
（3） 系统运行可靠，便于检修维护。
（4） 由于采用集成综合设计，系统体积小、功耗低、使用操作方便。
参考文献：
[1]陈国强.电子测量与仪器[M]. 北京：中国劳动社会保障出版社，2003.276-277.
[2]程玲.电力系统设备状态监测与故障诊断[J].水电厂自动化，2008，29（3）：67-68.
篇9
论文摘要： 自编程技术在汽车电子领域软件开发中发挥着非常重要的作用，它可以实现ecu的在线诊断，在线标定，代码升级等功能，解决了传统方案依赖于诊断软件，标定软件，专用烧写器的缺点。建立了基于nec电子的32位车身专用微控制器的软件平台，编写了can协议驱动，通讯协议驱动，flash操作驱动代码，分析了bootloader区和应用程序区的中断向量处理机制，列举了常见的几种bootloader设计方法，结合实际平台进行了一系列试验，提出了一些可扩展型、创新型的方案并 总结 了其优缺点，这对于自主开发bootloader是非常有实际意义的。
引 言
随着国家对汽车产业的大力扶持，国内汽车电子领域自主研发实力不断增强，越来越多的汽车将由传统的机械化实现电子化。首先实现电子化的是仪表领域，目前市场上面的电子化仪表几乎涵盖了所有低端、中段、高端领域，价格从一百元到几千元的都有。其次，车载娱乐也得到了很大的 发展 ，车载音像，车载dvd也都得到了普及。车身领域也得到了一定的发展，车门，车窗，车锁rke/pke，雨括，bcm，eps，导航等，国内也有一些 企业 投入了研发，很多产品已经上了整车。安全领域，如airbag；动力总成领域，例如发动机控制，国内只有很少一些公司研发成功，大部分技术还是被国外公司垄断。2009年， 中国 汽车产量已经突破一千万辆，取代美国成为全球第一的汽车生产大国，因此，加强国内汽车电子自主研发是一件非常紧迫的事情。制约我国汽车电子自主研发的因素很多，其中最主要的一点是汽车电子本身是一个技术含量很高的高端行业，对产品稳定性、安全性要求很高，而我国起步比较晚，技术势必被国外垄断，而打破这个技术壁垒的唯一途径就是自主研发。
bootloader是应用程序运行前跑的一段程序，它可以烧写在flash rom里面，也可以通过上位机下载到ram运行，成熟的bootloader可以实现ecu的在线诊断，在线标定，代码升级等功能，而客户不需要购买专门的诊断软件，标定软件，专用烧写器，不仅节省了研发成本，而且使用方便，实现功能多。nec电子是全球知名的汽车电子芯片供应商，可以为用户提供成熟的解决方案跟技术支持，选用nec电子的32位车身专用芯片v850/fx3完全可以实现车身ecu的bootloader功能和应用程序的开发。
1 系统平台
本系统采用nec电子的32位车身专用芯片v850/fx3系列，v850是nec电子的32位微处理器核，5级流水线控制，内部32个32位寄存器，乘法/除法指令，数据空间支持最大4gb线性寻址能力，代码空间支持64m线性寻址能力，内部1mb的code flash,60kb的ram空间，32kb的data flash用作eeprom模拟。
2 常见bootloader设计方案
目前常用的bootloader方案有一下四种：
2.1 方案一
如下图：
shape \* mergeformat
图1 方案一存储空间图
fig.1 memory address space of solution one
原理如下：
boot 工程：
address: 0x0000~0x3fff,interrupt vector和自编程库函数，can, 上位机通讯协议；
application 工程：
address: 0x0000~0x3fff, interrupt vector和自编程库函数，can, 上位机；应用程序函数；
dummy vector:用于中转中断处理函数。因为如果有中断产生，程序指针只会跳到boot vector,应用程序中断处理函数无法响应中断。dummy vector处理流程如下：
shape \* mergeformat
图2 方案一中断处理机制
fig.2 the interrupt handle mechanism of solution one
缺点:
1. bootloader烧写在rom里面，每次启动的时候需要执行，进行相应判断不是由应用程序开始。
2. 每次进入中断程序时需要进行跳转,所以延长进入中断时间，且boot里面需要声明所有中断向量，boot里面的中断处理函数中要调用application中的中断处理函数比较复杂，因为如果application代码更新后，应用程序函数入口地址是变化的。
3. dummy interrupt vector 需要在更新bootloader时就写入,并且在更新应用程序的同时也更新这部分区域。
优点:
1. 程序设计相对容易。
2.2 方案二
如下图：
shape \* mergeformat
图3 方案二存储空间图
fig.3 memory address space of solution two
缺点:
1. 更新程序之前需要进行bootswap功能切换应用程序和bootloader程序,更新完毕后再次需要进行切换.
2. 应用程序设计时比较复杂,需要加入bootloader代码，且需要空出一段空白区域用于与bootloader区域进行bootswap交换.
优点:
1. ecu从应用程序开始跑，中断程序处理简单。bootswap的目的就是为了处理中断机制。
shape \* mergeformat
图4 方案二存储空间图
fig.4 memory address space of solution two
2.3 方案三
如下图：
shape \* mergeformat
图5 方案三存储空间图
fig.5 memory address space of solution three
缺点:
1.芯片空间的使用效率比较低,需要有一半的rom空间用做交换区.
优点:
1. bootloader和应用程序整合在一个工程文件中,不需要专门的boot区，程序设计简单，从应用程序开始跑。
2. 由于旧程序仍然存在,应用更加安全.
2.4 方案四
如下图：
shape \* mergeformat
fig.6 memory address space of solution four
首先在ram某段区间强行定义为rom属性，否则无法执行代码，因为ram默认存放变量。然后将bootloader工程代码拷入到指定ram区间，指针跳转到ram开始执行与上位机建立通讯。调用底层flash操作库函数更新应用程序。
缺点：程序设计比较复杂，需要跳转到ram运行。在ram中更新flash的时候需要开辟rom空间作为启动备份区，否则发生断电或者意外，程序将无法恢复。
优点：节省空间。程序从应用程序启动。
3 结论
中断矢量的拷贝是bootloader的难点，以上的一些方法无论是方案一的中转函数还是方案二的boot区交换，都是对中断矢量的拷贝，使得应用程序中断处理函数能够响应中断。对四种bootloader方案进行了比较和优缺点分析，具体应用应该根据用户的实际情况和客户的要求来设计。
实践中，要综合考虑到上位机的成本，rom空间，启动时间，中断响应时间等因素。
4 结束语
汽车 电子 已成为当前it产业的一大亮点，呈现出巨大的市场需求。bootloader的设计作为软件设计的一部分，有着非常重要的功能，可以实现ecu的在线诊断，在线标定，代码升级等功能。根据客户的实际需求，开发出成熟的软件是我们的目标。
[ 参考 文献 ]
[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
关键词：Windows CE；socket；TCP
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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 套接字程基础
1.1 简介
BSD UNIX规范定义的一套MicrsoftWindows下的网络编程接口，规范中包含了Windows的扩展库函数和BerkeleySocket风格的库函数。
所有的应用程序开发者可使用Windows Sockets规范提供的一套简单的API函数和共同遵守这项规范。Windows Sockets有一个接口，为二进制接口（ABI），目的是为了保证Windows Sockets API应用程序的所有软件供应商都能够遵循Windows Sockets协议而工作。
网络软件供应商可以充分地使用Windows Sockets规范定义的库函数和相关语义。
“Windows Sockets兼容的”的含义是遵守Windows Sockets规范的网络软件。任何一个网络软件供应商必须完全实现Windows Sockets规范，才能正在做到Windows Sockets兼容。其中，Windows Sockets规范涉及两个概念“提供者”和“Windows Sockets应用程序”。“提供者”即Windows Sockets兼容实现的提供者；“Windows Sockets应用程序”即被称为具有Windows Sockets接口，是能够与Windows Sockets兼容实现协同工作的任何应用程序。
如“应用程序同Winsock关系图”所示，Windows Sockets利用网络编程、网络通讯协议服务和操作系统，实现应用程序之间实际的通讯工作，并且Windows Sockets应用程序调用Windows Sockets 的API以实现相互之间的通讯。
1.2 Windows CE平台中的SocketAPI函数
1.2.1 创建套接字
可以通过socket函数来创建套接字，它的声明如下：
当socket函数返回套接字句柄时，表明创建套接字成功；当socket函数返回Invalid_socket，表明创建套接字不成功，同时可以通过调用WSAGetLastError函数，获取具体错误代码。
1.2.2 关闭套接字
Closesocket函数，即关闭套接字。当创建的套接字，然后不再使用时需关闭并释放资源，可调用Closesocket函数。当程序员想调用closesocket函数之前，必须先调用shutdown函数，该过程的目的是“从容中断连接”。为了防止调用closesocket函数时产生负面影响，数据可能会丢失的现象发生。因此提出了“从容中断连接”技术，即通信方收到应用程序发出所有数据时，应报证通信方立刻通知接收端“不再发送数据”。
Shutdown函数的定义如下：
1.2.3 绑定套接字
创建好套接字后，需通过bind函数将其绑定到一个已知的地址上。Bind函数的定义如下：
当返回值为SOCKET_ERROR时，表明调用bind函数出错。
如果另一个进程同本地IP接口和端口号绑定到一起了，表明使用了TCP/IP，或者可能是那个IP接口和端口号处于TIME_WAIT状态。调用bind函数时，则会出现最常见的错误WSAEADDRINUSE。还有一种情况，如果针对一个已经被绑定的套接字调用了bind函数，则会返回WSAEFFAULT错误。
有两个特殊的IP地址可对特殊情况下的套接字行为产生影响，比如绑定套接字和本地接口连接时，网络将运用特殊地址来监听连接。其中，用于一个IP网络中发送广播UDP数据报的特殊地址是INADDR_BROADCAST，在使用该地址时，需设置套接字选项SO_BROADCAST。
建立一个TCP连接时绑定套接字的方法。
1.2.4 监听套接字
程序员编写TCP服务器端，将套接字与本地地址绑定后，调用listen函数，并将套接字设置为监听模式，等待与客户端连接。
Listen函数的定义如下：
1.2.5 等待连接
服务器端与客户端连接，客户端l出连接请求，服务器端则调用accept函数。当accept函数调用成功后，将返回一个新的套接字，与客户端的套接字连接进行通讯。
accept函数的定义如下：
调用accept函数有两种调用方式，分别是阻塞调用和非阻塞调用。当套接字为阻塞模式时，accept函数以阻塞方式执行，当等待队列中出现一个等待连接时，它才接收等待连接中的第一个连接请求。当套接字为非阻塞模式时，只要等待队列中存在连接请求，它将接收等待连接中的第一个连接请求，否则将返回INVALID_SOCKET。如果调用WSAGetLastError函数返回WSAEWOULDBLOCK值，则表示等待队列目前已经不存在请求。
1.2.6 建立连接
调用connect函数可以将TCP客户端与TCP服务器建立。当connect函数的返回值为0，套接字为阻塞方式时，表明和TCP服务器端已经建立了连接。如果connect函数的返回值为SOCKET_ERROR，表明和TCP服务器端连接失败。connect函数定义如下：
1.2.7 发送数据
套接字可以分为连接的套接字和非连接的套接字。程序员可以通过send函数实现连接套接字发送数据。send函数的定义如下：
2 TCP编程概述
TCP（Transmission Control Protocol 传输控制协议），是在主机间实现高可靠性的包交换传输的一种协议。在网络高速发展的今天，TCP的应用非常广泛，人们可以通过它来传输数据安全性要求较高的数据。TCP是一种无差错无重复的顺序数据传输方式，同时TCP的套接字为流式套接字。源程序和目标程序利用TCP通信时，它们之间便搭建了一个虚拟连接进行通讯，两台计算机之间是以双向字节流形式而数据交换。
如TCP服务器和客户端流程图所示，TCP服务器端编程的流程为：1）TCP服务器端调用socket函数建立流式套接字；2）调用bind函数绑定本地地址；3）通过调用listen函数监听客户端连接；4）当监听到客户端连接请求时，服务器套接字调用Accept函数，并接受客户端连接请求建立连接；5）服务器端新加一个单独的套接字，与客户端进行通讯。
TCP服务器端与TCP客户端过程比较而言，TCP客户端编程过程简单些。可分为如下几个过程： 1）客户端调用socket函数建立流式套接字；2）TCP客户端调用connect函数，请求与TCP服务器端连接；3）成功建立连接；4）TCP客户端同TCP服务器端通讯。
下面以“打开TCP服务”为例，了解套接字中函数使用的方法与过程。
1）初始化Socket资源；2）创建TCP监听套接字；3）当创建完TCP监听套接字后，调用bind函数绑定套接字和本地地址；4）监听套接字开始监听；5）监听线程处理与客户端的连接。
Open函数的定义如下：
当然，对于实际的项目，在使用时还应当根据实际情况做适当的修改。
3 总结
Microsoft Windows CE是一个紧凑、高效和可扩展的操作系统，适应于多种嵌入式产品。它的特点是拥有多任务、多线程、确定性的实时、完全抢先式优先级的操作系统环境，专门面向的是只有有限资源的硬件系统。本文首先介绍了套接字编程基础中套接字的基本命令，然后介绍了套接字在TCP编程上的使用。
参考文献：
[1]汪兵. Windows+CE+嵌入式高级编程及其实例详解（用C++实现）[M]. 北京：中国水利水电出版社， 2008：406-471.
[2]周建设.Windows+CE设备驱动及BSP开发指南[M].中国电力出版社，2009：211-229.
