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关键词:变电站;综合自动化系统;IEC61850标准;GOOSE组网
中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)32-0040-03
1 概述
在IEC61850国际标准颁布以后,变电站综合自动化系统已成为变电站乃至整个电力系统升级改造研究的重要内容。基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的建设,能够很好地解决常规变电站IED设备间不能完全兼容和数据信息不能实时通信互享间的缺陷,能确保变电站综合自动化系统中的测控、保护、故障录波等智能IED设备具有良好的实时通信互享功能。因此,结合实际工作经验,对基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统的升级改造要点进行研究,就显得非常有工程实践应用研究意义。
2 基于IEC61850标准综合自动化变电站结构
变电站综合自动化系统中,由于其电能分配调度、运行、控制、保护等所需采集的数字信号和传输的命令操作信号较多。常规依靠控制保护电缆作为数据信号传输载体,不仅其二次电缆繁多,增加了变电站综合自动化系统的综合投资,同时其数据传输可靠性和后期检修维护特性很难满足现代智能变电站调控需求。基于IEC61850标准的变电站综合自动化系统,维持了常规变电站综合自动化系统的三层结构,即过程层、间隔层、站控层三层结构,同时大量引起计算机技术、网络通信技术、智能断路器、IED电子设备等,并以IEC61850-8-1和IEC61850-8-9标准建设站层与间隔层间的网络通道和间隔层与过程层间的网络通道,实现了一次设备智能自动化(如智能断路器、电子式TA/VT互感器、MU智能终端等)和二次设备集成网络化(将测控、保护、故障录波等装置集成在间隔层中),从而实现了变电站综合自动化系统的智能自动化、集成网络化、系统标准化等功能特性,大大简化变电站自动化系统的测控保护逻辑二次接线结构。基于IEC61850标准综合自动化变电站,其三层结构的逻辑组成详见图1所示:
3 基于IEC61850标准综合自动化变电站GOOSE组网方案
按照国际IEC61850综合自动化变电站技术指导标准相关要求,分别对综合自动化变电站中过程层、间隔层和站控层的一次设备进行智能自动化升级和按照IEC61850-8-1和IEC61850-8-9标准进行网络通信组建。由于基于IEC61850标准综合自动化变电站其对数字化信息采集和远程传输实时通信互享的网络集成化程度要求较高,因此,变电站智能IED设备间必须满足数据信息传递与共享的通讯规约标准统一集成。为了确保综合自动化变电站其数据信息网络通信的实时性、安全性、准确性,站控层与间隔层间的网络组网方式应按照冗余光纤以太网架构进行组网,且要求通信网络数据传输速率不应低于100Mbps。整个综合自动化变电站其数据信息通信网络按照双星型结构,并采取双网双工通信模式进行数据信息的远程传输共享,通过富裕的网络冗余度按照IEC61850-8-1标准进行组网,来确保站控层中各类监控工作站、五防工作站、远程调度(远动机)、保信工作站(包含子站)、服务器数据库间数据信息的实时通信互享。过程层与间隔层间数据信息按照IEC61850-8-9标准进行通信网络组网,并以GOOSE和SV两类信号进行数据信息的传输,通过GOOSE通信网络的双网双工运行模式,确保智能IED电子设备间数据信息资源的实时传输和无缝通信共享。如某220kV中枢变电站综合自动化系统,按照220kV、110kV、10kV三个电压等级分析进行GOOSW网络组网,其站控层与间隔层间按照IEC61850-8-1标准采用双网星形结构的组网模式,而间隔层分别以220kV和110kV两个部分的测控、保护、故障记录等IED设备装置,结合IEC61850-8-9标准的GOOSE A网与GOOSE B网进行间隔层与站控层间GOOSE子网的组建。220kV综合自动化变电站其GOOSE组网方案详见图2所示。
4 基于IEC61850标准综合自动化变电站升级改造建设要点
4.1 基于IEC61850标准进行IED设备集成建模
各种支持IEC61850标准的智能IED电子设备,将逐步取代常规非IEC61850通信规约的测控保护设备,进而实现变电站综合自动化系统中不同测控、保护、事件记录IED设备间能够实现数据信息资源的实时通信共享。
4.2 一次设备远程操控的智能自动化功能
在进行基于IEC61850标准综合自动化变电站系统改造过程中,对需要进行分散控制的过程层一次设备进行升级改造,应在现地采用MU智能操作箱等对一次设备相关数据信息进行现地采集数字化实时处理,并经过满足IEC61850-8-9标准的数据通信GOOSE网络与间隔层中的智能IED测控、保护、事件录播等电子设备进行实时通信共享。智能DL断路器系统、DS隔离刀闸系统等过程层一次开关设备的现地网络智能化处理,确保保护、测量、远程操控等命令可以通过光纤以太网网络准确到达变电站的二次继电保护系统中,进而实现与DL断路器、DS隔离刀闸等操作机构数字化网络接口的实时通信,实现综合自动化变电站系统站控层的远程智能自动化操控。
4.3 数据采集合并单元实现模拟量分散采样
常规变电站系统中均采用传统互感器,而综合自动化变电站则需要电子式互感器采集现地数据信息。因此,为了实现模拟量的分散采样,采用基于IEC61850标准的MU合并单元对常规互感器所采集的模拟量进行同步分布式采样,实时转换成对应的数据信号,且数字信号严格按照IEC61850-9-1或IEC61850-9-2标准要求输出并送往间隔层中相关的测控、保护、事件记录IED电子设备中,完成对应数据信息的实时采集。
4.4 数据信息及调控命令的集中式处理
对于变电站系统中的220kV、110kV高压进出线、主变等通过一套或数套支持IEC61850通信规约标准的集中式测控、保护、记录装置(每组均按照冗余模式进行组网配置)。对于35kV及以下电压等级的中低压单元,可以在开关柜中分布装设满足IEC61850标准的间隔层IED电子设备,分散采集开关柜中的相关数据信息。通过数据信息及调控命令的集中式处理,构筑完善的基于IEC61850标准的综合自动化变电站系统系。
4.5 信息的安全性
应结合综合自动化变电站调控运行特征和IEC62351访问安全标准,建立完善的数据信息访问安全防护策略。
5 结语
经大量工程实践改造应用效果表明,基于上述技术的变电站综合自动化系统升级改造建设后,一次二次智能IED设备均能正常稳定运行,能够满足智能电网系统远程调控运行技术升级改造功能要求。
参考文献
[1] 赵江河,王立岩.智能配电网的信息构架[J].电网技术,2009,33(15):26-29.
[2] 范建忠,沐连顺,战学牛,等.基于IEC61850标准的变电站监控系统数据建模[J].电力系统自动化,2006,30(5):43-47.
关键词:PROFIBUS;PROFINET;风力送丝系统;实时通信
中图分类号:TE46文献标识码: A
0 概述
随着烟草市场的竞争,按照烟草国家局“卷烟上水平”和“创建优秀卷烟工厂”的行业发展要求,卷烟加工企业提出“提高质量、降低消耗、提升效率”的目标,这就要求卷烟机风力送丝控制系统高可靠性、先进性、高稳定性。随着通讯技术、网络技术、人机接口技术的发展,卷烟机风力送丝控制系统逐渐向数字化、智能化、网络化发展[1]。安徽某卷烟厂在异地搬迁技改中,顺应行业发展新的技术要求,许多设备和系统的控制均采用了PROFINET网络控制方案,其中就包括卷烟机风力送丝控制系统。
卷接机组的风力送丝系统是指由一台负压风机产生的负压,将存贮在喂丝机中的烟丝通过管道输送至卷烟机内,一套风力送丝系统同时为多台卷烟机提供风力,为了稳定各台卷烟机烟丝输送速度和平衡系统风力稳定而建立的一整套设备及相关控制系统。风力送丝控制系统是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统。原来使用的的现场总线(如PROFIBUS等)技术,控制任务量大时,具有网络结构复杂、传输速率低、故障点不易定位以及调试诊断不方便等诸多缺点。
1 PROFINET实时通信分类
PROFINET包含两类不同性能的实时周期通信,一种是实时(RT)通信,主要用于工厂自动化,这一类没有时间同步要求,一般只要求响应时间为5~10ms。另一种是等时同步实时(IRT),主要用于有苛刻时间同步要求的场合例如运动控制,电子齿轮。与此对应,PROFINET 提供两类实时通信通道具体分为RT 实时通道和IRT 实时通道。另外还包括一个标准通信通道,标准通道是使用TCP/IP协议的非实时通信通道,主要用于设备参数化、组态和读取诊断数据。实时通道RT 是软实时SRT(Software RT) 方案,它旁路TCP/IP 层,同时为优化通信功能,PROFINET RT帧根据IEEE802.1Q/P 定义了报文的优先级,最多可用7级。PROFINET RT通信协议及帧结构如图1所示,PROFINET IRT通信协议及其帧结构如图2所示[1-3]。
图1 PROFINET RT通信协议及其帧结构图2 PROFINET IRT通信协议及其帧结构
2 PROFINET与PROFIBUS的比较
2.1 PROFINET与PROFIBUS的关系[3-7]
1)PROFINET和PROFIBUS是PROFIBUS国际组织推出的两种现场总线。
2)PROFINET基于工业以太网,而PROFIBUS基于RS485串行总线。
3)两者协议上由于介质完全不同,没有任何关联。
4)两者相似的地方都具有很好的实时性,原因在于都使用了精简的堆栈结果。
5)基于标准以太网的任何开发都可以直接应用在PROFINET网络中。
2.2 PROFINET与PROFIBUS的性能比较
本文针对PROFINET与PROFIBUS两种网络,从网络性能、通讯报文及速率等多个方面进行比较和分析。
表1 PROFINET与PROFIBUS的性能比较
名称 PROFIBUS PROFINET
性能
传输最大带宽(Mbps) 12 100
用户数据最大长度(bytes) 244 1400
传输方式 半双工 全双工
主站数 一般1个,多主站会导致DP循环周期过长 多个控制器不会影响IO响应时间
终端电阻 需要 不需要
通讯介质 铜或者光纤 可用无线(WLAN)等额外的介质
站点类型 只能做主站或从站 可以既做IO控制器又做IO设备
从站数量
从表1可以得出,PROFINET较PROFIBUS功能更加完善,具有传输速率更高、抗干扰能力更强、使用更方便等诸多优点。
2.3 PROFINET与PROFIBUS的通信比较
本文将从通信协议的数据传输时间以及总线循环时间等方面来对PROFINET与PROFIBUS两种网络进行比较和分析。
图3 PROFINET与PROFIBUS的ET200总线循环时间时间比较 图4 PROFINET与PROFIBUS的传输时间比较
从图3可以看出,PROFIBUS总线技术也在不断的改进之中,总线循环周期也在逐年降低,但其总线循环时间仍远远大于PROFINET,最大甚至达到40倍以上。
从图4可以看出,PROFIBUS的数据传输时间与其组态的传输速率成反比,但即使在其最大传输速度100Mbps时,其数据的传输时间仍远远大于PROFINET。
2.4 PROFINET的优势
综上所述,PROFINET所具有的主要优势如下:
1)通信速度快,可实现以太网通信的实时性。
2)网络拓扑灵活:针对要联网单元的要求而定,PROFINET网络拓扑有:星型、线型、树型和环型结构。实际的系统是由混合结构组成,可以用铜缆或光缆实现。
3)网络安装可靠:PROFINET网络安装依据工业环境下对以太网的特殊要求给设备制造商提供清晰的设备接口规范和布线要求。
4)一网到底:将底层设备控制网、车间主干网、集中监控网、生产管理网实现了在网络层的统一,最上层网络可通过TCP/IP 协议直接访问和诊断到最低层的I/O设备。
3 PROFIBUS与PROFINET在风力送丝控制系统中的应用比较
PROFIBUS网络结构如图5所示。当工艺风力控制系统的控制任务量大时,PROFIBUS现场总线技术的网络结构复杂、传输速率低、故障点不易定位以及调试不方便等诸多缺点将极为明显。
PROFINET网络结构如图6所示。该网络技术灵活多变,能容纳更多类型的设备,甚至能与PROFIBUS网络无缝连接,保护用户投资。
图5PROFIBUS网络结构图 图6PROFINET网络结构图
安徽某卷烟厂的风力送丝控制系统原来使用的现场总线技术为PROFIBUS网络。该卷烟厂在易地搬迁技改中,顺应新的技术要求,风力送丝控制系统采用了PROFINET网络控制的方案,网络结构如图6所示,风力送丝控制系统结构如图7所示。
图6 PROFINET在风力送丝控制系统中的应用 图7 风力送丝系统结构图
1)方案中包含了S7-400系列PLC、ET200S IO设备、变频器、交换机、触摸屏以及上位机等诸多类型的设备,采用星形网络拓扑,结构简单、易于扩展等,实现了一网到底的控制理念。
2)通过PROFINET,分布式现场设备(如现场IO设备,例如信号模板)可直接连接到工业以太网,与PLC 等设备通讯,并且可以达到与其它现场总线(如PROFIBUS等)相同甚至更优越的响应时间,其典型的响应时间在10ms的数量级,完全满足现场级的使用。
3)基于PROFINET的风力送丝控制系统,不仅优化了控制系统的结构,解决了技术难点,也完全满足了风力送丝的各个性能指标要求。
4)系统调试维护非常方便。
5)尽管风力送丝控制系统是一种非线性、时变大、强耦合的多变量系统,该系统调试完成之后,已经正常运行三年,稳定可靠,且各方面的性能较以前均有显著的提高,有力的保障了卷包车间正常的生产秩序。
4 结论
本文比较了PROFINET与PROFIBUS两种网络控制系统,并将PROFINET应用于卷包风力送丝控制系统。该系统是将PROFINET网络控制应用于生产制造业的有益尝试,对于此类应用具有较好的指导意义。通过PROFIBUS和PROFINET的比较与应用可知:
1)PROFINET网络控制既具有传统的实时性,也有适应新的控制要求的快速性,能克服PROFIBUS控制网络的低速、复杂以及诊断困难等缺点。
2) 在实际应用中,PROFINET网络结构多样,能实现一网到底。与原系统相比,其性能更好,响应时间更少,跟踪性能更好,可快速定位故障点,系统的维护简单。
3)PROFINET网络控制能应用于风力送丝等各种复杂的生产过程控制中,具有较好的实用价值。
参考文献
[1]PROFINET CBA 在烟草制丝线控制系统中的应用《工业控制计算机》2013年第26卷第8期,81-84
[2]PROFIBUS International.PROFINET Technology and Application System Description[Z].2006
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[4]彭杰,李秀元,应启戛. PROFINET及其同步实时通信分析[J]. 微计算机信息,2006,22(25):208-209.
[5]张进鸿,赵伟. 基于工业以太网Profinet卷烟制丝线的网络控制系统[J]. 科技风,2013:37.
一个潜伏式认知中继网络的系统模型如图1所示。在该场景中,有1对授权用户和1对次级用户,授权用户由1个发射器和1个接收器组成,次级用户由1个发射器、1个接收器和n个中继节点组成。
2最优功率分配
本文的优化目标是在平均SINR约束、谷值SINR约束以及平均发射功率约束下,充分利用共享的频谱资源,获得尽可能大的次用户吞吐量。综上所述,优化问题OP1是满足时间共享条件的非凸优化问题,通过松弛耦合约束条件式(1)、式(2)、式(5)、式(6)得到拉格朗日函数OP2,再运用对偶分解法将OP2解耦,分解成2个级别子问题进行优化。在低级部分,运用KKT条件求出求得p*2,p*3。在高级部分运用次梯度法,通过反复迭代求得最佳的λ*i,代入S1,S2从而求得最优功率[13]。
3算法仿真及分析
本节对提出的优化算法进行仿真,验证其性能。场景中的信道都是瑞利衰落信道,信道功率增益服从指数分布。次用户发射端到授权用户接收端、次用户发射端到中继节点、中继节点到次用户接收端、中继节点到授权用户接收端之间的信道功率增益的均值分别为2,2,3,3。授权用户发射端的平均发射功率为6W,次级用户发射端与中继节点的平均发射功率分别为3.48W和3.3W。图2给出了在3个中继节点时,3种不同授权用户信道功率增益的情况下次级级用户吞吐量与不同谷值SINR阈值的关系。其中,f1=9,f1=10,f1=11分别为3条曲线对应的授权用户信道功率增益的平均值。从图2可以看出,f1=11所对应的曲线在任何谷值SINR阈值下总是最大的,而f1=9对应的曲线在任何谷值SINR阈值下是最小的。这是因为授权用户的信道功率增益越大,授权用户能容忍的干扰就越大,次级用户能发射的功率就越大,从而次级用户的吞吐量就越大。3条曲线总是单调递减的,即次级用户的吞吐量是随着谷值SINR阈值增大而减小的。确切的说,相同的授权用户信道功率增益的情况下,谷值SINR阈值越大,授权用户要求的通信质量就越高,授权用户能容忍的干扰就越小,从而次级用户的发射功率就越小,导致次级用户的吞吐量下降。虽然次级用户的吞吐量随着谷值SINR阈值增大而减小了,但它能保证授权用户的实时通信不会因为次级用户的吞吐量最大化而中断,确保授权用户的通信质量,这对于一些实时通信业务具有重要意义。在授权用户信道功率增益为10,即f1=10时,如图3所示,显然,本文提出的优化算法优于等功率分配算法,这符合仿真环境对于次级用户吞吐量变化的预期。
4结束语
可能很多人根本没有听说过来自瑞典的GIPS(Global IP Solutions)公司,可是,大家对于QQ等即时通信工具却了如指掌。在腾讯的“关于QQ”中,有这样一段第三方版权说明:“本软件中使用的GIPS语音引擎和相关商标为 Global IP Sound AB公司版权所有。”在6月12日的“中国国际多媒体视讯高峰论坛暨产品展示会”上, GIPS公司提供的音视频压缩解决方案成为一大亮点。“我们不做全部,只是隐藏在后台,提供更好的工具,让互联网服务商、通信厂商、芯片制造商能够利用这些工具带给用户优质的IP通信体验。” GIPS 亚太区市场总监曾志佳笑言。
GIPS的语音处理技术使软件应用和网络硬件能够适用于实时数据包网络通信产品,它克服了 PC 机和 PDA 电话软件 (softphone)、会议与协作应用、IP 电话与网关,以及其他互联网通信产品的一些局限性。通过控制延迟、抖动、丢包,以及声音和网络回声等技术,GIPS 产品提供了较蜂窝/PCS 和传统 PSTN 电话更出色的语音质量和稳健性。
“中国及世界各地的企业与个人用户越来越多地采用IP通信技术进行语音交流,VoIP发展迅猛,但它必须能够提供等同于甚至超越传统电话的质量和价格水平,这就给GIPS带来了机会。”曾志佳告诉记者。GIPS面向服务供应商、企业、应用开发商、网络设备和芯片制造商市场,为端对端 IP通信提供同类最佳的语音和视频体验及保真度,不会受数据包丢失的影响。
系统硬件电路设计
系统硬件电路由电源模块,控制器模块,RS-485通信模块,上钨门电机联锁、驱动及位置采集模块,下钨门电机联锁、驱动、制动及位置采集模块,治疗头旋转电机联锁、驱动及位置采集模块,治疗头野灯、测距灯驱动模块等组成。1控制器电路设计系统控制器采用ATMEL公司的ATmega128单片机,该控制器采用先进的RISC结构,工作在16MHz时其性能可达到16MIPS。控制器资源在系统中的应用配置如下:(1)5路10位ADC模块,分别采集上钨门、下钨门和治疗头旋转的位置数据,通过直流电机的闭环控制实现钨门的精确定位;(2)5路16位分辨率可编程的PWM模块,分别控制上钨门、下钨门和治疗头旋转的直流电机,实现钨门运动速度的精确控制;(3)2路US-ART模块,通过MAX485驱动芯片构建RS-485通信网络,实现上、下位机实时通信;(4)普通I/O接口,用于系统状态量控制,例如钨门刹车、换向,野灯、测距灯开关,连锁信号检测等功能。2电机驱动控制模块电路设计直流电机的驱动及控制是治疗头控制系统设计的关键。由于治疗头射野挡块是采用X射线透视率低的钨块制成,所以治疗头质量很大,这对电机的驱动提出了很高的要求。图3直流电机驱动电路原理图直流电机驱动采用集成驱动芯片LMD18200。LMD18200是美国国家半导体公司推出的专用于直流电机驱动的H桥组件,集成有CMOS控制电路和DMOS功率器件,设计采用24VDC供电,其峰值输出电流可以达到6A,连续输出电流可以达到3A,能够满足治疗头运动的驱动要求。电机运行及加速器高压工作环境会给治疗头控制系统带来很强的电磁干扰,干扰能够通过电源网络影响到控制器等模块的正常运行。为了提高系统可靠性,采用光电耦合隔离方法,把电机驱动电源和控制器电源进行隔离,避免干扰信号通过电源网络进行传递。治疗头控制系统设计有运动限位开关,能够对治疗头机械结构和电机等部件起到重要的保护作用。系统运动限位均设计为纯硬件保护电路,即使在误操作或者控制器跑飞等情况下,都不影响到限位的保护作用。同时每个电机均设计有自恢复保险,在驱动电流出现异常骤升时,能够及时切断电源,保护驱动电路和电机等部件。
系统软件设计
治疗头控制系统的软件设计由下位机控制器监控程序和上位机监控应用软件两部分构成。下位机监控程序的主要任务是:(1)通过中断方式接收中控台的控制命令,对控制命令进行协议解析;(2)根据控制命令的类型和参数进行电机、野灯、测距灯等模块控制;(3)把采集到的治疗头角度,上、下钨门的位置根据协议要求进行传输帧的构建,并实时发送到RS-485网络中。上位机监控应用软件主要完成的任务是:(1)根据放射治疗计划的要求,接受治疗医师的参数设定,包括治疗方式、射野范围、治疗头角度、剂量大小、治疗时间等;(2)根据治疗参数的设定,把相关参数根据协议内容构建传输帧并发送到RS-485网络中;(3)通过中断方式获取RS-485网络中治疗头的相关反馈数据,进行解析并在应用软件中进行实时监测。1控制器监控程序设计图4为控制器监控程序流程图。控制器监控程序是基于AVRStudio编译器开发环境,采用C语言编写的。系统在整个执行期间采用中断方式对上位机应用软件指令进行响应,这种中断响应方式能够大大节省控制器资源,从而提高系统响应的实时性。治疗头运动位置的精确、稳定采集是系统设计的重点和难点,直接影响到整个加速器放射治疗的精度。系统中采用的设计方案:(1)控制器ADC模块采用外部高精度稳压二极管LM385-2.5作为AD采集的基准电源,能够避免电源电压的波动所带来的参考电压的波动而造成采集位置的不稳定;(2)处理程序融合了中位置滤波、算术平均滤波、加权递推平均滤波等方法,对每一次位置反馈进行数字滤波处理,保证位置采集的精确和稳定。由于RS-485通讯协议仅对总线接口的电气特性做出规定,因此需要自行开发实际的应用层协议,应用层协议是整个网络通信的基础。2上位机监控应用软件开发上位机监控应用软件采用面向对象技术,运用VisualC++6.0开发工具进行人机界面的开发。软件采用对话框结构。串口通信模块是上位机监控软件开发的关键,该模块负责与底层RS-485网络进行信息交互。由于上位机没有直接的RS-485网络接口,所以必须通过RS-485/RS-232接口转换器将电平转换为RS-485标准电平才能接入RS-485通信网络。应用软件通信模块通过调用ActiveX串口控件MSComm进行开发,并采用事件驱动方式实现数据的实时通信,该方法既能够保证通信的可靠性,同时也可以提高模块开发的进度。
巧合的是,3月18日,Avaya推出新的旗舰产品、统一通信客户端应用Avaya one―XTMCommunicator,用户可以通过其单一界面广泛使用最常用的通信工具。
与此同时,他们还以满足基于角色的通信需求为核心,面向远程工作人员、在家工作的客服代表、大型和小型企业的移动办公人员、分支办公室集成、零售商店和银行分支,有针对性地推出了不同的解决方案。
对于这些不同的解决方案,都有一个共同的亮点,就是智能在线状态的提出。
首先,说明一下什么是在线状态,Avaya公司亚太区战略副总裁James Haensly向记者表示,它不是简单的概念,不仅仅是用户的网络状态(例如msn显示状态),它是个多层面的概念,例如,通过在线状态的判断,你可以知道你需要联系的人员所在的地方,以及与其他工作人员的距离。因此,在线状态信息是统一通信不可或缺的。要进一步发挥在线状态信息的作用,需要能够利用新旧信息源,并开发面向不同协议和厂商的在线状态识别通信和应用。
而智能在线状态是一种技术,它集成了组织内部的各种有用的丰富的在线状态,让这些讯息不只能让个人使用,也能让各种企业应用软件硬件都能使用这些讯息,使员工能更有效率的执行业务,统一通信解决方案,利用这些丰富的在线状态,就可以帮助使用者,用最有效的方式去到达他想接触的对象,并及时了解有哪些沟通工具目前能够使用,这能够增加生产力及降低处理时间。
在线状态信息嵌入企业应用和流程以后,如果需要某个人来解决一个问题,那么通过这种信息就能以恰当的通信方式自动联系到这个人。该服务器自动更新在线状态和人员是否有空的信息,同时员工或企业可以制订多种规则和策略,以控制在线状态信息的交换。例如,员工可以选择谁可以与他联系以及通过什么方式联系。
Avaya公司高级副总裁兼全球通信解决方案部总裁Stuart Wells说:“智能在线状态服务器将增强企业实时通信的威力,消除地点、时间、平台、通信方式或通信设备对响应速度造成的影响。在实现基于在线状态识别的通信和应用时,Avaya智能在线状态服务器发挥了核心作用,这样的通信和应用将使员工协作和企业竞争优势达到一个新的水平。”
我们有太多的与他人联系的方法,结果是人们花费更多的时间管理其通信工具而不是通信本身。更不用说移动性,它虽然使我们从桌面解放出来,但却又增加了管理通信过程的新的复杂性。
要使人们在一个更有效的环境中保持联系,统一通信还有很长的路要走。
IP网络使这种联系成为可能,特别是随着的SIP(即会话初始协议)的发展,它支持实时通信和多媒体通信等。对于终端用户来说,这意着可以提供更新的性能。固定移动融合服务(FMC)将桌面的电话通信技巧扩展到了移动设备上。这仅是几个可为企业提供实际价值和应用的性能表现,而我们实际上正处于这种可能性的开端。
企业需要对追随什么样的融合服务做出一个谨慎的决定和选择。自从2006年下半年以来,无论硬件还是软件供应商们都向市场推出了一些统一通信平台。他们代表了两个不同的模式,而企业需要选择最适合其需要的产品。
基于软件的方法是以如下的理念为基础的:PC是雇员工作空间的中心,因而它是通信首选的界面。这当然会是软件厂商的观点,特别是对于微软来说,会占有极大的市场优势,增加统一通信功能只不过是其现有操作系统的逻辑扩展。在网络上它易于部署,而且具有低成本、高效益的特点。其Exchange Server支持主要的PBX厂商,如Nortel,Siemens和Ayaya,因此可以被企业市场广泛支持。
与此相反的是,基于硬件的解决方案是建立在如下观点之上的,即语音不只是一个PC应用,而且统一通信最好通过从交换机到用户桌面都高度集成的网络结构来提供。
对于Cisco和Ayaya等厂商来说,仅是软件解决方案不能提供完全的端到端的融合服务体验。PC确实是一个重要的支持统一通信的端点,但对于这些厂商来说,PBX或IP PBX仍然扮演着重要的角色。而且,他们的解决方案不只是与微软紧密联系,其产品还支持使用其它软件平台的企业,如Redhut Linux等。
这只是对这两个模式的粗略观点,但基本的比较才是主要的问题。企业需要理解每一个模式对其现有网络的影响和实施的基本蓝图是什么样的。
两种方法各有千秋,每一种方法都会将UC推进到不同的水平。从广泛的意义上讲,我们相信这种选择是一个辩证的问题。对于那些视PC为最终的桌面节点来说,软件模式可能会成功。但是,那些对技术和通信拥有传统观点的厂商可能会认为基于硬件的模式会适合。
关键词:VB6.0; 港口运料系统; RS 232; 串行通信
中图分类号:TN91934 文献标识码:A 文章编号:1004373X(2012)10002802
港口作为一个繁忙装卸货物的地方,往往联系着一个区域或工厂的经济发展和生产,为了搬运货物的效率和减轻人的劳动负担,通过电脑自动控制的方法来实现货船货物的准确称量。本文基于Visual Basic6.0设计出一套港口运料系统,运用港口运料系统可以实现在控制室完成焦炭的称量和打印报表等一系列操作,不仅节省了人力物力,而且具有操作简便和高效准确的特点。
1 系统硬件设计方案
港口运料系统的基本设计方案是通过上位机的Visual Basic6.0[1]编写控制主程序,使用串行通信控件MSComm[23],通过RS 232[4]传输线传输控制信号,总体结构分为上、下位机。上位机主要包括工控计算机,下位机分别是6台散料秤。工控计算机主要完成数据的汇集和加工,以下位机采集的数据为输入,以统计加工后的数据为输出(即报表,包括原始记录单、焦炭计量对比表和计量单)。下位机主要完成数据的实时采集,以称量的焦炭数据为输入(记录下每一秤的数据),以称量的实时数据和记录的累计量为输出。上位机和下位机之间通过串口连接,实际的运行中,通信距离往往大于15 m而使得RS 232的通信受到限制,可使用RS 485[56]传输设备,它的通信距离可达1 200 m,完全可以满足大多数港口的通信距离要求。使用泓格的I7000系列[78]的7520模块转换RS 232和RS 485之间的信号标准电位[9]。
2 监控软件系统框架
港口运料系统采用VB多窗口模式组织,菜单操作使界面简单直观。系统功能共分4部分:系统管理、系统工具、系统查看和退出,系统结构如图1所示。
图1 监控系统图3 系统的具体设计和实现
系统软件主要分为4个模块,包括:通信模块、数据库模块[10]、逻辑控制模块、操作界面模块,总体结构如图2所示。
3.1 通信模块设计
通信部分主要涉及的功能有:
(1) 系统通信管理。用户通过友好人机界面设置通信的参数,包括使用的串口号、传输的波特率、传输校验类型等,并对通信线路进行查错。
图2 系统模块(2) 主控界面上对下位机的操作。用户通过主控界面对散料秤的操作,由通信模块传递给下位机,并由下位机控制散料秤称重;称重得到实时数据、累计重量以及秤编号、报警信息等参数传输到上位机。关键代码如下:
在港口运料系统中,上位机首先设定了一个发送的数组:
Dim outbytebuf(1 To 7) As Byte
同时,上位机也设置了一个byte型的动态数组,供接收数据使用:
Dim inbytebuf() As Byte
如果选择一号称斗,相应的关键代码为:
''所有发送字节的校验码
bcc = tmpbytebuf(1) Xor tmpbytebuf(2) Xor tmpbytebuf(3) Xor tmpbytebuf(4) Xor tmpbytebuf(5) Xor tmpbytebuf(6)
''发送命令字节
tmpbytebuf(7) = bcc
MSComm1.OutBufferCount = 0
MSComm1.Output = tmpbytebuf
MSComm1.InBufferCount = 0
''延时以便接收数据
Module1.timedelay (50)
这里用到了VB6.0开发环境中的MSComm通信控件,利用它可以方便地进行计算机串口的通信管理。
3.2 数据库模块设计
数据库模块主要负责对下位机提取到数据和用户的一些相关信息数据进行存储,备份,整理等工作。数据库模块主要涉及的功能有:
(1) 存储下位机传送到上位机的数据以及船号、品名等相关信息;
(2) 存储系统用户的设置和用户登录的管理信息;
(3) 历史数据查询和打印。关键代码如下所示:
With de.RSstatictb
.Source = "select 船号,日期,称斗号,累计,次数,报港数,差率,盈亏,结帐标志 from 静态数据表 where 船号=" & "''" & iLabelX48.Caption & "''" & " and 日期 like " & tmpdate & " and 称斗号=''16'' "
If .RecordCount 0 Then
.Fields("累计") = .Fields("累计") + ljl1.Value
.Fields("次数") = times1
yk = ljl1.Value .Fields("报港数")
.Fields("盈亏") = yk
.Fields("结帐标志") = True
.Update
''写入数据库中的实时数据表,主要在净重的差别
times1 = times1 + 1
de.tmptb1
With de.RStmptb1