常用幾種通訊協(xié)議

1、常用幾種通訊協(xié)議ModbusModbus技術已成為一種工業(yè)標準。它是由Modicon公司制定并開發(fā)的。其通訊主要采用RS232，RS485等其他通訊媒介。它為用戶提供了一種開放、靈活和標準的通訊技術，降低了開發(fā)和維護成本。Modbus通訊協(xié)議由主設備先建立消息格式，格式包括設備地址、功能代碼、數(shù)據(jù)地址和出錯校驗。從設備必需用Modbus協(xié)議建立答復消息，其格式包含確認的功能代碼，返回數(shù)據(jù)和出錯校驗。如果接收到的數(shù)據(jù)出錯，或者從設備不能執(zhí)行所要求的命令，從設備將返回出錯信息。Modbus通訊協(xié)議擁有自己的消息結構。不管采用何種網絡進行通訊，該消息結構均可以被系統(tǒng)采用和識別。利用此通信協(xié)議，既可以

2、詢問網絡上的其他設備，也能答復其他設備的詢問，又可以檢測并報告出錯信息。在Modbus網絡上通訊期間，通訊協(xié)議能識別出設備地址，消息，命令，以及包含在消息中的數(shù)據(jù)和其他信息，如果協(xié)議要求從設備予以答復，那么從設備將組建一個消息，并利用Modbus發(fā)送出去。BACnetBACnet是樓宇自動控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊協(xié)議,它由一系列與軟件及硬件相關的通訊協(xié)議組成,規(guī)定了計算機控制器之間所有對話方式。協(xié)議包括:(1)所選通訊介質使用的電子信號特性,如何識別計算機網址,判斷計算機何時使用網絡及如何使用。(2)誤碼檢驗,數(shù)據(jù)壓縮和編碼以及各計算機專門的信息格式。顯然,由于有多種方法可以解決上述問題,但兩種不同

3、的通訊模式選擇同一種協(xié)議的可能性極少,因此,就需要一種標準。即由ISO(國際標準化協(xié)會于80年代著手解決,制定了開放式系統(tǒng)互聯(lián)(OSI基本參考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model簡稱OSI/RM)IS0- 7498。OSI/RM是ISO/OSI標準中最重要的一個,它為其它0SI標準的相容性提供了共同的參考,為研究、設計、實現(xiàn)和改造信息處理系統(tǒng)提供了功能上和概念上的框架。它是一個具有總體性的指導性標準,也是理解其它0SI標準的基礎和前提。0SI/RM按分層原則分為七層,即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網絡層、運輸層、會話層、表示層、應用層

4、。BACnet既然是一種開放性的計算機網絡,就必須參考OSIAM。但BACnet沒有從網絡的最低層重新定義自己的層次,而是選用已成熟的局域網技術,簡化0SI/RM,形成包容許多局域網的簡單而實用的四級體系結構。四級結構包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網絡層和應用層。BACnet協(xié)議由以下幾部分組成：樓宇自控設備功能和信息數(shù)據(jù)的表示方式,五種規(guī)范局域網通訊協(xié)議以及它們之間相互通訊采用的協(xié)議。OPC規(guī)范簡介由OPC Task Force制定的OPC(OLE for Process Control)規(guī)范于1996年8月正式誕生了，隨著1997年2月Microsoft公司推出Windows95支持的DCOM技

5、術，1997年9月新成立的OPC Foundation對OPC規(guī)范進行修改，增加了數(shù)據(jù)訪問等一些標準，OPC規(guī)范得到了進一步的完善?！癘PC基于Microsoft公司的Distributed interNet Application (DNA)構架和Component Object Model (COM)技術的，根據(jù)易于擴展性而設計的。OPC規(guī)范定義了一個工業(yè)標準接口，這個標準使得COM技術適用于過程控制和制造自動化等應用領域?！監(jiān)PC基礎委員會主席Dave Rehbein是這樣描述的OPC是以OLE/COM機制作為應用程序的通訊標準。OLE/COM是一種客戶/服務器模式，具有語言無關性、代碼

6、重用性、易于集成性等優(yōu)點。OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場設備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問，從而保證軟件對客戶的透明性，使得用戶完全從低層的開發(fā)中脫離出來?；贠PC的軟件結構如圖由圖可見，應用程序與OPC服務器之間必須有OPC接口，OPC規(guī)范提供了兩套標準接口：Custom標準接口，OLE自動化標準接口。通常在系統(tǒng)設計中采用OLE自動化標準接口。OLE自動化標準接口，及采用OLE自動化技術進行調用，其技術為上節(jié)所述的OLE自動化技術。OLE自動化標準接口定義了以下三層接口，依次呈包含關系。OPC Server：OPC啟動服務器，獲得其他對象和服務的起始類，并用于返回OPC Grou

7、p類對象；OPC Group：存儲由若干OPC Item組成的Group信息，并用于返回OPC Item類對象。OPC Item：存儲具體Item的定義、數(shù)據(jù)值、狀態(tài)值等信息。由于OPC規(guī)范基于OLE/COM技術，同時OLE/COM的擴展遠程OLE自動化與DCOM技術支持TCP/IP等多種網絡協(xié)議，因此可以將OPC客戶、服務器在物理上分開，分布于網絡不同節(jié)點上。OPC規(guī)范可以應用在許多應用程序中，如它們可以應用于從SCADA或者DCS系統(tǒng)的物理設備中獲取原始數(shù)據(jù)的最低層，它們同樣可以應用于從SCADA或者DCS系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)到應用程序中。實際上，OPC設計的目的就是從網絡上某節(jié)點獲取數(shù)據(jù)。圖4

8、.2.2OPC的客戶/服務器關系圖同樣描述了OPC在SCADA系統(tǒng)的應用。采用OPC規(guī)范設計系統(tǒng)的好處在進行新型微機遠動系統(tǒng)的研制中，各個計算機以及各個模塊的數(shù)據(jù)交換應該按照OPC規(guī)范進行。這樣做有以下好處：OPC規(guī)范以OLE/DCOM為技術基礎，而OLE/DCOM支持TCP/IP等網絡協(xié)議，因此可以將各個子系統(tǒng)從物理上分開，分布于網絡的不同節(jié)點上。OPC按照面向對象的原則，將一個應用程序（OPC服務器）作為一個對象封裝起來，只將接口方法暴露在外面，客戶以統(tǒng)一的方式去調用這個方法，從而保證軟件對客戶的透明性，使得用戶完全從低層的開發(fā)中脫離出來。OPC實現(xiàn)了遠程調用，使得應用程序的分布與系統(tǒng)硬件

9、的分布無關，便于系統(tǒng)硬件配置以及，使得系統(tǒng)的應用范圍更廣。采用OPC規(guī)范，便于系統(tǒng)的組態(tài)化，將系統(tǒng)復雜性大大簡化，可以大大縮短軟件開發(fā)周期，提高軟件運行的可靠性和穩(wěn)定性，便于系統(tǒng)的升級與維護。OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場設備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的開放性，易于實現(xiàn)與其它系統(tǒng)的接口。LONWorks美國Echelon公司于1990年12月向全世界推出了LONWorks Networks全分布智能控制網絡技術。網絡結構是客戶/服務式。LONWorks技術是通用的總線，在工業(yè)控制系統(tǒng)中可同時應用在Sensor Bus、Device Bus、Field Bus等任何一

10、層總線中。LONWorks技術，除了總線式網絡結構之外，用戶還可以選用任意形式的網絡拓撲結構。網絡通信介質也不受限制，可以是雙絞線、電力線、光纖、無線、紅外線等并可在同一網絡中混合使用。LonTalkLONWorks技術所使用的通信協(xié)議稱為LonTalk協(xié)議。LonTalk協(xié)議遵循由國際標準化組織(ISO)定義的開放系統(tǒng)互連(OSI)模型。以ISO的術語來說，LonTalk協(xié)議提供了OSI參考模型所定義的全部七層服務。LonTalk協(xié)議支持以不同通信介質分段的網絡。LonTalk協(xié)議支持的介質包括雙絞線、電力線、無線、紅外線、同軸電纜和光纖。ODBC開放式數(shù)據(jù)庫連接open database

11、connectivity的首字母縮略詞。Microsoft WOSA結構中的一種接口，為基于Windows的應用程序提供一種通用語言來訪問網絡數(shù)據(jù)庫。西門子集成軟件Insight 2000簡介在信息技術高速發(fā)展的今天，使多個網絡平臺和網絡協(xié)議的系統(tǒng)集成在一起成為可能。過去的智能化管理系統(tǒng)，都是獨立于其他系統(tǒng)，這主要是因為當時的技術水平和某些產品專利限制所決定。現(xiàn)在，西門子Insight 2000集成管理系統(tǒng)，使管理人員可以通過網絡中的任何一個終端來控制或監(jiān)測設施內的任一設備情況，通過先進的技術將所有建筑設備子系統(tǒng)融為一體。一個理想的IBMS集成管理系統(tǒng)應該是從通用的信息技術中發(fā)展出來的，可以很

12、方便地與各種網絡相連。通過一個統(tǒng)一標準的通訊協(xié)議、可以無限地擴展新的系統(tǒng)應用，并可以擴展到未來新的網絡上。西門子Insight 2000集成管理系統(tǒng)是將各建筑子系統(tǒng)的信息資源匯集到一個系統(tǒng)集成平臺上，通過對資源的收集、分析、傳遞和處理，從而對整個大廈進行最優(yōu)化的控制和決策，達到高效、經濟、節(jié)能、協(xié)調運行狀態(tài)，并最終與建筑藝術相結合，創(chuàng)造一個舒適、溫馨、安全的工作環(huán)境。西門子樓宇科技集多年弱電總包的經驗，設計了一套適合用戶運行和管理人員使用的西門子Insight 2000集成管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)以WEB服務器為中心對所有建筑設備子系統(tǒng)進行集中管理，工作平臺為微軟的Windows NT Server

13、4.0，加上微軟的BackOffice，如Internet Information Server, Microsoft SQL Server關系型數(shù)據(jù)庫，各子系統(tǒng)可以充分利用BackOffice的強大功能，使整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)得到共享。由于客戶端采用瀏覽器方式，因此使本系統(tǒng)操作簡便，易與掌握，同時整個系統(tǒng)充分利用了計算機網絡作為信息傳遞的橋梁和通道。西門子Insight 2000集成平臺Insight 2000是西門子最新推出的一個全新的IBMS集成平臺，滿足了控制層和網絡層用戶的需求。Insight 2000是一套IBMS的完全解決方案，為用戶提供監(jiān)控、集成、增值和響應等服務。它是由用戶界面、對

14、象服務器、驅動程序和物業(yè)管理程序組成。Insight 2000用戶界面具有監(jiān)控功能，可用于監(jiān)測和控制樓宇內各子系統(tǒng)，如西門子Apogee樓宇管理系統(tǒng)，西門子Advantage安保系統(tǒng)等。Insight 2000用戶界面在Windows 95/98/NT/2000上運行，并完全支持網絡訪問和國際互聯(lián)網（Internet）。Insight 2000對象服務器是各子系統(tǒng)與上層軟件的橋梁，它通過驅動程序與子系統(tǒng)通訊，并將接受到的實時數(shù)據(jù)及時地存儲在系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫中。然后，數(shù)據(jù)以樹型結構方式提供給Insight 2000用戶界面和物業(yè)管理程序。Insight 2000驅動程序是用于將樓宇內各子系統(tǒng)集成

15、到Insight 2000對象服務器和Insight 2000驅動程序的解決方案組合。它連接到現(xiàn)場設備或工作站，并以信息為對象在企業(yè)內部網上發(fā)布。Insight 2000驅動程序附帶的API可用于開發(fā)您自己的設備驅動程序。Insight 2000物業(yè)管理程序由一組用于管理大廈和設備的企業(yè)級應用程序組成。從控制中心到企業(yè)桌面系統(tǒng)，維修小組、業(yè)務經理、財務部門、設備供應商、承包人和承租人均可使用物業(yè)管理程序來創(chuàng)建一個更有效率的業(yè)務環(huán)境。Insight 2000物業(yè)管理程序建立在Microsoft Exchange和Lotus Notes的OA軟件上，充分發(fā)揮OA軟件和國際互聯(lián)網（Internet）

16、的強大功能，并提供一種協(xié)作環(huán)境來幫助企業(yè)管理其大廈和業(yè)務。Insight 2000物業(yè)管理程序是一套物業(yè)管理解決方案。從控制中心到用戶桌面系統(tǒng)，Insight 2000物業(yè)管理程序可以滿足包括維修小組、設備管理、采購人員、設備供應商、承包人和承租人在內的各種需求，提高了整個樓宇的物業(yè)管理水平。Insight 2000物業(yè)管理程序提供了數(shù)字神經系統(tǒng)（DNA），使用戶可以協(xié)助管理設備的各種業(yè)務服務。建立在Microsoft Exchange和Lotus Notes平臺上的Insight 2000物業(yè)管理利用了包括文檔管理、電子郵件管理、日程安排和集成應用程序開發(fā)在內的組件。Insight 2000物業(yè)管理程序的開放式結構還允許用戶添加第三方應用程序（如傳真網關、聯(lián)系人管理和員工離職管理），進一步實現(xiàn)運作管理的自動化。主要特點組件平臺簡化了不同設備管理小組之間的協(xié)作基于工作流根據(jù)業(yè)務流程模型發(fā)送和跟蹤工作指令、作業(yè)申請單、采購單和其它單據(jù)無紙化處理自動執(zhí)行工作指令和其它文檔的創(chuàng)建、電子路由、跟蹤和文檔共享，以改善無紙化環(huán)境綜合電子郵件管理易于進行自定義的視圖可以自定義排序次序、調節(jié)欄的大小以及對視圖進行過濾使信息查找更簡便在一個桌面應用程序中訪問信息和物業(yè)管理應用程序具有無人看管數(shù)據(jù)維