基于JAVA的工業(yè)控制移動(dòng)數(shù)據(jù)通信解決方案
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（2）支持協(xié)議轉(zhuǎn)換與透明傳輸透明傳輸模式是工業(yè)控制領(lǐng)域適用范圍最廣、通用性最強(qiáng)的一種工作模式
在透明傳輸模式下，設(shè)備與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸采用TCP 連接方式，不解析從串口收到的任何數(shù)據(jù)，直接將數(shù)據(jù)作為TCP 或UDP 的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包發(fā)送，而對(duì)具體數(shù)據(jù)的解析分別由后端數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備和前端數(shù)據(jù)中心的相關(guān)服務(wù)器進(jìn)行處理同時(shí)，為了滿足SCADA 系統(tǒng)要求，設(shè)備也可配置命令串反向控制數(shù)據(jù)采集設(shè)備，按用戶所需改變數(shù)據(jù)采集設(shè)備的工作方式；定義數(shù)據(jù)成幀的方式，即設(shè)備直接將數(shù)據(jù)按要求的格式封裝成規(guī)定的幀，然后通過TCP/UDP傳送到上位機(jī)數(shù)字設(shè)備分為支持TCP/IP的設(shè)備和非TCP/IP設(shè)備兩大類TCP/IP設(shè)備包括采用Windows 系列操作系統(tǒng)的 PC、筆記本電腦和采用嵌入式操作系統(tǒng)的 PDA；而傳統(tǒng)的工業(yè)控制設(shè)備主要是非TCP/IP設(shè)備，如RS-232、RS-422、RS-485、CNC、PLC 串行設(shè)備或模擬傳感器設(shè)備（3）移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)底層使用的通信協(xié)議是TCP/IP，而傳統(tǒng)的工業(yè)控制設(shè)備不支持TCP/IP協(xié)議
工業(yè)控制系統(tǒng)中通常采用實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，如CAN、TTP等，這些工業(yè)控制底層的通信協(xié)議也不支持TCP/IP因此，來自這些工業(yè)控制設(shè)備的數(shù)據(jù)，只有通過適當(dāng)?shù)膮f(xié)議轉(zhuǎn)換，才可以實(shí)現(xiàn)與TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)的連接 項(xiàng)目開發(fā)具有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的嵌入式TCP/IP協(xié)議棧用戶上位系統(tǒng)向無線數(shù)傳終端發(fā)送工作指令和數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)經(jīng)由嵌入式TCP/IP協(xié)議棧進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，打成IP數(shù)據(jù)包，再以數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送到移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)嵌入式TCP/IP協(xié)議棧使用戶可在缺少TCP/IP協(xié)議棧功能的工業(yè)控制設(shè)備（如單片機(jī)、可編程控制器PLC）通過PPP、FTP、TelNet、Direct Socket、SerialNet、E-Mail等方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸（4）支持金融卡信息交換格式標(biāo)準(zhǔn)（ISO8583）ISO8583 是POS 機(jī)或ATM 柜員機(jī)等金融設(shè)備常用的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，它定義了數(shù)據(jù)的封裝格式等
在8583應(yīng)用模式下，無線數(shù)傳終端與后端終端設(shè)備遵循一致的消息格式定義方式，IP 數(shù)據(jù)終端 解析串口收到的消息，并按照約定的命令格式識(shí)別消息，檢查校驗(yàn)和提取消息字段中特定的命令字，執(zhí)行相關(guān)操作，完成一次完整的命令處理設(shè)備工作在在8583 模式下，設(shè)備按照約定執(zhí)行相關(guān)操作，包括：網(wǎng)絡(luò)配置、建立TCP連接、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)等，提取8583格式封裝的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相應(yīng)的傳輸，可以保證金融終端設(shè)備與數(shù)據(jù)中心間數(shù)據(jù)交互的完整性，能夠滿足工控、金融等行業(yè)的需求（5）支持路由功能設(shè)備通過以太口可與多個(gè)工業(yè)控制設(shè)備相連，提供無線路由功能，讓物理位置比較近的多個(gè)終端同時(shí)連接上無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備與數(shù)據(jù)中心的雙向數(shù)據(jù)傳輸
在此模式下，設(shè)備完成以太接口所連局域網(wǎng)到無線網(wǎng)絡(luò)之間的NAT 路由而設(shè)備的串口用作控制臺(tái)配置接口，設(shè)備對(duì)串口接收到的數(shù)據(jù)作為標(biāo)準(zhǔn)的控制臺(tái)命令處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)IP 數(shù)據(jù)終端的配置管理（6）提供AT 擴(kuò)展命令集很多工業(yè)控制產(chǎn)品直接輸出AT 命令，控制外接設(shè)備
無線數(shù)傳終端作為一個(gè)帶TCP/IP 功能的擴(kuò)展數(shù)據(jù)終端，從串口接收數(shù)據(jù)終端發(fā)來的類AT 命令，并執(zhí)行相應(yīng)的操作無線數(shù)傳終端支持所有標(biāo)準(zhǔn)的AT命令，主要用于控制數(shù)據(jù)通信模塊；同時(shí)IP 數(shù)據(jù)終端還根據(jù)應(yīng)用擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)了以下命令：設(shè)置數(shù)據(jù)通信參數(shù)、激活/斷開數(shù)據(jù)通信連接、發(fā)送/接收短消息、激活/終止TCP連接、發(fā)送/接收TCP報(bào)文、發(fā)送/接收UDP報(bào)文等AT擴(kuò)展命令還可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行定制（7）提供多種標(biāo)準(zhǔn)通信接口提供100BaseT以太網(wǎng)接口、PCMCIA、RS232、USB、RS485等多種標(biāo)準(zhǔn)接口，同時(shí)開發(fā)相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件，以適應(yīng)工業(yè)控制設(shè)備及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)儀器分布式處理結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接的需要
（8）采用嵌入式高性能處理器為了支持多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，采用處理能力強(qiáng)大32位的嵌入式處理器，提供強(qiáng)大的處理能力，并能夠滿足未來應(yīng)用功能的升級(jí)
同時(shí)采用實(shí)時(shí)多任務(wù)編程技術(shù)和交叉開發(fā)工具技術(shù)來控制功能復(fù)雜性，簡(jiǎn)化應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、保障軟件質(zhì)量和縮短開發(fā)周期（9）小尺寸、微功耗和低成本通過選用最佳的編程模型和不斷改進(jìn)算法，采用Java編程模式，優(yōu)化編譯器性能，滿足小尺寸、微功耗和低成本的特性
典型應(yīng)用領(lǐng)域移動(dòng)數(shù)據(jù)通信正逐步進(jìn)入傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域利用移動(dòng)數(shù)據(jù)通信技術(shù)可以為工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)搭建遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)無線數(shù)傳終端利用最新的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)作為傳輸介質(zhì)，可以與眾多的RTU終端、DTU終端、PLC終端、單片機(jī)終端、工控機(jī)、GPS車載定位儀、儀器儀表、POS終端等工業(yè)控制設(shè)備無縫連接各種遠(yuǎn)程工業(yè)控制設(shè)備通過移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接到數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)瀏覽溫度，設(shè)置點(diǎn)，報(bào)警或者其他監(jiān)控功能，并使數(shù)據(jù)采樣更加實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，用戶可以在異地遠(yuǎn)程控制監(jiān)控設(shè)備，使工業(yè)控制更加高效率，有助于實(shí)現(xiàn)行業(yè)管理現(xiàn)代化、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化等目標(biāo)
評(píng)論