2004年9月A版

摘  要：介绍了所开发的Ethernet接入模块,重点论述了基于Ethernet接入模块的机动车安全性能检测线监控系统各种功能的实现。

关键词：Ethernet接入模块; TCP/IP协议; 监控系统

引言

以太网(Ethernet)因其技术成熟,通信速率高,硬件产品种类丰富、价格低廉,已在商用计算机的通讯领域和工业控制系统的信息管理领域得到了广泛的应用。但长期以来由于Ethernet采用的介质访问控制方式是冲突检测载波**多点访问CSMA/CD,决定了Ethernet通信具有不确定性,成为其应用于工业自动化控制网络的主要障碍。

随着以太网通讯速率成几何级数的增长,百兆/千兆网技术的成熟、交换机技术和全双工通信方式的发展,以太网在低网络负荷时通信响应确定,并能可靠传输工业现场数据,使以太网用于工业现场具备了现实可能性。与其它现场总线相比,采用以太网的工业控制网络具有结构简单、设备成本低、传输距离远等诸多显著的优点。

以太网进入控制现场的关键是现场设备的嵌入式Internet技术,目前已开发出的产品主要是在现场设备的16位或32位高性能MCU上驻留TCP/IP协议栈,通过与设备上的WEB服务器交互来达到监控设备的目的。对于中小型的普通工业控制现场而言,这类产品价位偏高,并不实用。笔者开发了基于通用8位单片机的Ethernet接入模块,应用于机动车安全性能检测线现场,设计并完成了一套功能完备的机动车安全性能检测线监控系统。

监控系统结构

机动车安全性能检测线监控系统如图1所示。现场各检测设备(含光电管、继电器等)通过Ethernet接入模块与监控节点、数据库服务器、WEB服务器构成总线式Ethernet网络,其物理层实质上是基于交换式集线器的星形结构。

系统中,Ethernet接入模块嵌入各检测设备,一端与检测设备的I/O接口或RS-232等串口通信,另一端接入基于TCP/IP协议的以太网。现场检测的控制主要靠主控机来完成,依据流程,主控机通过Ethernet接入模块和各检测设备之间进行控制信息交互,从检测设备读取的检测数据存入网络数据库中。监控管理机除可以进行检测项目、标准、权限设定等静态管理外,还可对现场的任一检测设备进行实时监控。远程监控中心通过Internet访问检测线的Web服务器,根据权限实现对检测线的远程监控,亦可借助