1引言

　　現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動控制技術(shù)發(fā)展的熱點，而LonWorks現(xiàn)場總線是目前最具競爭力的現(xiàn)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(jìn)行通信、能夠使用所有現(xiàn)在已有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢宰杂山M合、具備網(wǎng)絡(luò)的基本功能、可與Internet無縫連接等特點和優(yōu)點，使其在工業(yè)、樓宇、家庭自動化、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和運(yùn)輸業(yè)等自動控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，其中建立基于LonWorks的監(jiān)控系統(tǒng)更為人們所關(guān)注。本文針對不同的應(yīng)用層次，分析與討論四種基于LonWorks實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的方法。

2使用LonMaker工具進(jìn)行監(jiān)控的方法

　　LonMakerforWindows是以美國埃施朗公司的LNS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，把強(qiáng)大的客戶/服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)和易于使用的Visio用戶界面綜合起來，形成了一個用于設(shè)計、啟動、監(jiān)視、測試、維護(hù)分布式控制網(wǎng)絡(luò)的工具。

　　LM工具不僅能在LonMaker圖頁中通過連接、LNS文本框監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)變量，在一個單獨的應(yīng)用程序中通過LonMakerBrower對任何設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)變量和配置屬性進(jìn)行讀和寫，還能建立人機(jī)界面HMI（humanmachineinterface）。如在一個LonWorks網(wǎng)絡(luò)中控制樓房的加熱系統(tǒng)，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(fēng)扇。

　　使用LM工具創(chuàng)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(jiān)視或控制一個網(wǎng)絡(luò)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(shè)計的控件，它們用來加強(qiáng)LonMaker工具創(chuàng)建的HMI，使之形象化。

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

　　LM工具的HMI為簡單監(jiān)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(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的狀態(tài)或表示網(wǎng)絡(luò)中簡單的相互作用，LM工具的HMI足夠了。如果表示網(wǎng)絡(luò)中更為復(fù)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(tài)軟件進(jìn)行監(jiān)控的方法

　　3.1監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

　　此種監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。其基本組件為：上位機(jī)（裝有監(jiān)控組態(tài)軟件）、LNSDDEServer、LonMakerforwindows、LonWorks網(wǎng)絡(luò)等。在此系統(tǒng)中，上位機(jī)可監(jiān)視LonWorks網(wǎng)絡(luò)，讀取網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點采集的實時數(shù)據(jù)，顯示各節(jié)點的工作狀況及歷史圖表，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的判別、分析及貯存等。同樣，上位機(jī)也可控制LonWorks網(wǎng)絡(luò)，能直接向被控設(shè)備發(fā)送命令，控制某一節(jié)點的狀態(tài)。

圖1監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

　　3.2監(jiān)控系統(tǒng)組件

　　1、LonWorks網(wǎng)絡(luò)及LonMakerforwindows

　　LonWorks網(wǎng)絡(luò)由節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)工具、信道、基礎(chǔ)設(shè)備等組成。在監(jiān)控一個網(wǎng)絡(luò)之前，需使用LNS網(wǎng)絡(luò)工具如LonMakerforwindows對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行安裝，使得每個設(shè)備能夠與同一網(wǎng)絡(luò)中的其它設(shè)備進(jìn)行通信，LonMaker網(wǎng)絡(luò)設(shè)計所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)配置信息為LNSDDEServer提供服務(wù)。

　　2、DDE與LNSDDEServer

　　所謂DDE—DynamicDataExchange，即動態(tài)數(shù)據(jù)交換，是WINDOWS平臺上的一個完整的通信協(xié)議，它使應(yīng)用程序能夠彼此交換數(shù)據(jù)和發(fā)送指令。兩個同時運(yùn)行的程序之間通過DDE方式交換數(shù)據(jù)時建立Client/Server關(guān)系。

　　LNSDDEServer是一個基于LNS操作系統(tǒng)的軟件包，是與DDE兼容的到LonWorks網(wǎng)絡(luò)的接口，且和許多HMI及SCADA軟件包兼容。通過LNSDDEServer，Windows應(yīng)用程序可方便地與LonWorks網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備交換信息，也就是說，利用LNSDDEServer，任何承擔(dān)DDEClient的應(yīng)用程序能監(jiān)視和控制一個或多個LonWorks網(wǎng)絡(luò)。

　　DDEClient與LNSDDEServer之間的通信需要三個約定標(biāo)識：Application、Topic及Item，即當(dāng)Client發(fā)出開始與DDE對話的請求時，只有當(dāng)Application、Topic標(biāo)識與LNSDDEServer內(nèi)部設(shè)定的標(biāo)識一致時，系統(tǒng)才將DDEClient的請求傳達(dá)給LNSDDEServer。

　　3、監(jiān)控組態(tài)軟件

　　監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（supervisorycontrolanddataacquisition,SCADA）的軟件平臺工具，具有豐富的設(shè)置項目，使用方式靈活，功能強(qiáng)大。監(jiān)控組態(tài)軟件最早出現(xiàn)時，HMI或MMI（manmachineinterface）是其主要內(nèi)涵，即主要解決人機(jī)圖形界面問題。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通信及聯(lián)網(wǎng)、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設(shè)備的廣泛支持已經(jīng)成為它的主要內(nèi)容。隨著技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內(nèi)容。目前國內(nèi)常用的組態(tài)軟件有：Intouch、iFIX、組態(tài)王、力控等等。