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基于嵌入式组态平台的数据转发模型
hmibuilder 发表于 2008/9/10 23:12:47 893 查看 5 回复 [上一主题] [下一主题]
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（北京昆仑纵横科技有限公司，北京市）
摘要：
本文分析工业现场信息数据转发的必要性，根据实践，总结出转发应用模式，并阐述了其在不同领域的广泛应用。然后，介绍基于WinCE平台，采用嵌入式组态软件eHMIBuilder实现数据转发的现场应用案例。最后，展望其他基于嵌入式平台的数据转发模式。
关键词：
嵌入式组态；eHMIBuilder；数据转发；Modbus。
一、转发问题提出
在复杂、庞大的现场监控系统中，往往需要管理层的中心控制室对多个现场层的数据进行集中控制。那么管理层是如何获得这些数据的呢？这就是我们这篇文章研究的重点：数据转发。
所谓的现场层，就是由现场的数据采集工作站和设备组成的。图1.1就是一个现场层实例，由现场设备控制器和现场操作平台数据采集装置TPC组成。
图1.1 现场控制实例示意图
所谓的管理层，就是管理1个或多个现场的中心层。
本文所研究的数据转发问题，主要是现场层某个控制点和下一个控制点间的数据转发，以及现场层的信息向中心管理层的数据转发。
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hmibuilder 发表于 2008/9/10 15:17:25
2楼 回复本楼二、数据转发环境分析
1. 信息平行转发
所谓平行转发，就是同样在管理层或者是现场层，层内的控制信息需要进行数据共享，采用转发模式。
信息平行转发的特点是转发网络多为现场总线，甚至为同一条总线。
如果每个现场有多个控制点，每个控制点和下个点都有传承关系，那么，需要把上一个点的数据转发给下一个点。
通常，我们在控制现场遇到的转发环境包括两种，一种是逻辑控制器，比如PLC直接中转数据；另外一种是通过嵌入式触摸屏TPC做中转进行数据转发。
第一种数据转发模式环境如图2.1.1所示：
图2.2.1 信息上行数据转发实例实际上从数据角度看，信息上行转发包括向下发送查询/控制指令报文，同时，现场反馈数据/确认报文。也就是说，在本文我们将寄存器数据的写操作，包括在信息上行转发过程中了，下面不再赘述。
引用 hmibuilder 2008/9/10 15:17:25 发表于2楼的内容
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hmibuilder 发表于 2008/9/10 15:17:46
3楼 回复本楼三、解决方案
1. 信息平行转发解决分析
在工业现场，我们最常见的信息平行转发是以触摸屏人机界面为核心的多智能仪表协同工作。图3.1.1是信息平行转发的实例：
图3.3.2静态无功补偿装置控制系统
引用 hmibuilder 2008/9/10 15:17:46 发表于3楼的内容
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hmibuilder 发表于 2008/9/10 15:18:02
4楼 回复本楼四、未来展望
1. 分布式监控
HMIBuilder通用版软件因其支持分布式的操作，不存在数据转发的问题。在同为HMIBuilder的系统中，可以通过自身的SCADA模块进行分布式软总线协调，从而实现信息共享。如图4.1.1所示：
图4.2.1嵌入式OPC数据转发模型[3]OPC是一种客户/服务器结构，OPC服务器负责与具体的设备进行交互，并提供给用户一个统一的接口。OPC客户则负责与不同的OPC服务器进行交互，将这些服务器上的数据提取出来。
HMIBuilder全面支持OPC2.0，一方面，HMIBuilder作为OPC Client，可以访问任意OPC Server中的数据，另一方面，HMIBuilder提供一个应用软件HMIBuilderOPCServer.exe，来作为OPC Server，供第三方的软件来访问HMIBuilder中的数据。
今后我们的开发目标就是：让eHMIBuilder用其它的方式也能实现数据的转发。如支持内嵌Webserver和嵌入式OPC来解决数据转发的问题。
而且，让HMITECH TPC设备内嵌Web服务器，也可以是一种转发方法。
引用 hmibuilder 2008/9/10 15:18:02 发表于4楼的内容
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hmibuilder 发表于 2008/9/10 15:18:22
5楼 回复本楼基于嵌入式组态平台的数据转发模型五、结束语
纵横科技是以人机界面为核心，为专属行业客户提供系统级解决方案！基于以eHMIBuilder嵌入式组态软件为核心的平台，将提供更为详实的现场问题解决模型，切实服务客户不断提高的需求。
六、引用文献
- 纵横科技 HMI-based系统平台 选型手册
- http://www.hmibuilder.com/content.asp?lm2=22 HMI-based电力行业方案
- 董立华 基于嵌入式HMI平台的现场总线控制方案研究 硕士学位论文 2007年 清华大学 P57
- 纵横科技 HMI-based系统平台 选型手册
引用 hmibuilder 2008/9/10 15:18:22 发表于5楼的内容
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引用 junhong07 2008/9/10 23:12:47 发表于6楼的内容