常用幾種通訊協(xié)議.doc

常用幾種通訊協(xié)議ModbusModbus技術(shù)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(shù)，降低了開發(fā)和維護成本。Modbus通訊協(xié)議由主設(shè)備先建立消息格式，格式包括設(shè)備地址、功能代碼、數(shù)據(jù)地址和出錯校驗。從設(shè)備必需用Modbus協(xié)議建立答復(fù)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(shè)備不能執(zhí)行所要求的命令，從設(shè)備將返回出錯信息。Modbus通訊協(xié)議擁有自己的消息結(jié)構(gòu)。不管采用何種網(wǎng)絡(luò)進行通訊，該消息結(jié)構(gòu)均可以被系統(tǒng)采用和識別。利用此通信協(xié)議，既可以詢問網(wǎng)絡(luò)上的其他設(shè)備，也能答復(fù)其他設(shè)備的詢問，又可以檢測并報告出錯信息。在Modbus網(wǎng)絡(luò)上通訊期間，通訊協(xié)議能識別出設(shè)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(shè)備予以答復(fù)，那么從設(shè)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(guān)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(zhì)使用的電子信號特性,如何識別計算機網(wǎng)址,判斷計算機何時使用網(wǎng)絡(luò)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(shè)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(dǎo)性標準,也是理解其它0SI標準的基礎(chǔ)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(wǎng)絡(luò)層、運輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。BACnet既然是一種開放性的計算機網(wǎng)絡(luò),就必須參考OSIAM。但BACnet沒有從網(wǎng)絡(luò)的最低層重新定義自己的層次,而是選用已成熟的局域網(wǎng)技術(shù),簡化0SI/RM,形成包容許多局域網(wǎng)的簡單而實用的四級體系結(jié)構(gòu)。四級結(jié)構(gòu)包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。BACnet協(xié)議由以下幾部分組成：樓宇自控設(shè)備功能和信息數(shù)據(jù)的表示方式,五種規(guī)范局域網(wǎng)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技術(shù)，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(gòu)架和Component Object Model (COM)技術(shù)的，根據(jù)易于擴展性而設(shè)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(shù)適用于過程控制和制造自動化等應(yīng)用領(lǐng)域?！監(jiān)PC基礎(chǔ)委員會主席Dave Rehbein是這樣描述的OPC是以O(shè)LE/COM機制作為應(yīng)用程序的通訊標準。OLE/COM是一種客戶/服務(wù)器模式，具有語言無關(guān)性、代碼重用性、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(shè)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(jié)構(gòu)如圖由圖可見，應(yīng)用程序與OPC服務(wù)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(shè)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(shù)進行調(diào)用，其技術(shù)為上節(jié)所述的OLE自動化技術(shù)。OLE自動化標準接口定義了以下三層接口，依次呈包含關(guān)系。OPC Server：OPC啟動服務(wù)器，獲得其他對象和服務(wù)的起始類，并用于返回OPC Group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(shù)，同時OLE/COM的擴展遠程OLE自動化與DCOM技術(shù)支持TCP/IP等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此可以將OPC客戶、服務(wù)器在物理上分開，分布于網(wǎng)絡(luò)不同節(jié)點上。OPC規(guī)范可以應(yīng)用在許多應(yīng)用程序中，如它們可以應(yīng)用于從SCADA或者DCS系統(tǒng)的物理設(shè)備中獲取原始數(shù)據(jù)的最低層，它們同樣可以應(yīng)用于從SCADA或者DCS系統(tǒng)中獲取數(shù)據(jù)到應(yīng)用程序中。實際上，OPC設(shè)計的目的就是從網(wǎng)絡(luò)上某節(jié)點獲取數(shù)據(jù)。圖4.2.2OPC的客戶/服務(wù)器關(guān)系圖同樣描述了OPC在SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用。采用OPC規(guī)范設(shè)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(yīng)該按照OPC規(guī)范進行。這樣做有以下好處：OPC規(guī)范以O(shè)LE/DCOM為技術(shù)基礎(chǔ)，而OLE/DCOM支持TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此可以將各個子系統(tǒng)從物理上分開，分布于網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點上。OPC按照面向?qū)ο蟮脑瓌t，將一個應(yīng)用程序（OPC服務(wù)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(diào)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(diào)用，使得應(yīng)用程序的分布與系統(tǒng)硬件的分布無關(guān)，便于系統(tǒng)硬件配置以及，使得系統(tǒng)的應(yīng)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(fù)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(shè)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是客戶/服務(wù)式。LONWorks技術(shù)是通用的總線，在工業(yè)控制系統(tǒng)中可同時應(yīng)用在Sensor Bus、Device Bus、Field Bus等任何一層總線中。LONWorks技術(shù)，除了總線式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之外，用戶還可以選用任意形式的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)通信介質(zhì)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(wǎng)絡(luò)中混合使用。LonTalkLONWorks技術(shù)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(shù)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(wù)。LonTalk協(xié)議支持以不同通信介質(zhì)分段的網(wǎng)絡(luò)。LonTalk協(xié)議支持的介質(zhì)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 connectivity的首字母縮略詞。Microsoft WOSA結(jié)構(gòu)中的一種接口，為基于Windows的應(yīng)用程序提供一種通用語言來訪問網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。西門子集成軟件Insight 2000簡介在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，使多個網(wǎng)絡(luò)平臺和網(wǎng)絡(luò)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(shù)水平和某些產(chǎn)品專利限制所決定?，F(xiàn)在，西門子Insight 2000集成管理系統(tǒng)，使管理人員可以通過網(wǎng)絡(luò)中的任何一個終端來控制或監(jiān)測設(shè)施內(nèi)的任一設(shè)備情況，通過先進的技術(shù)將所有建筑設(shè)備子系統(tǒng)融為一體。一個理想的IBMS集成管理系統(tǒng)應(yīng)該是從通用的信息技術(shù)中發(fā)展出來的，可以很方便地與各種網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用，并可以擴展到未來新的網(wǎng)絡(luò)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(jīng)濟、節(jié)能、協(xié)調(diào)運行狀態(tài)，并最終與建筑藝術(shù)相結(jié)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(jīng)驗，設(shè)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(wù)器為中心對所有建筑設(shè)備子系統(tǒng)進行集中管理，工作平臺為微軟的Windows NT Server 4.0，加上微軟的BackOffice，如Internet Information Server, Microsoft SQL Server關(guān)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(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)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(yīng)等服務(wù)。它是由用戶界面、對象服務(wù)器、驅(qū)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(nèi)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(wǎng)絡(luò)訪問和國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）。Insight 2000對象服務(wù)器是各子系統(tǒng)與上層軟件的橋梁，它通過驅(qū)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(jié)構(gòu)方式提供給Insight 2000用戶界面和物業(yè)管理程序。Insight 2000驅(qū)動程序是用于將樓宇內(nèi)各子系統(tǒng)集成到Insight 2000對象服務(wù)器和Insight 2000驅(qū)動程序的解決方案組合。它連接到現(xiàn)場設(shè)備或工作站，并以信息為對象在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上發(fā)布。Insight 2000驅(qū)動程序附帶的API可用于開發(fā)您自己的設(shè)備驅(qū)動程序。Insight 2000物業(yè)管理程序由一組用于管理大廈和設(shè)備的企業(yè)級應(yīng)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(wù)經(jīng)理、財務(wù)部門、設(shè)備供應(yīng)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(wù)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(wǎng)（Internet）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(wù)。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(shè)備管理、采購人員、設(shè)備供應(yīng)商、承包人和承租人在內(nèi)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(jīng)系統(tǒng)（DNA），使用戶可以協(xié)助管理設(shè)備的各種業(yè)務(wù)服務(wù)。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(yīng)用程序開發(fā)在內(nèi)的組件。Insight 2000物業(yè)管理程序的開放式結(jié)構(gòu)還允許用戶添加第三方應(yīng)用程序（如傳真網(wǎng)關(guān)、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(shè)備管理小組之間的協(xié)作基于工作流根據(jù)業(yè)務(wù)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(diào)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(yīng)用程序中訪問信息和物業(yè)管理應(yīng)用程序具有無人看管數(shù)據(jù)維