（海思生產部提供）
一、概述
LonWorks網絡技術是目前國際、國內最具競爭力的現(xiàn)場總線之一。LonWorks具有良好的開放性、互操作性，可使用多種通訊媒介傳輸信號，能使用現(xiàn)有的所有網絡拓撲，可與Internet無縫連接等。LON控制網絡的高穩(wěn)定性、高可靠性、實時性及施工便捷性，使其在工業(yè)、智能建筑、智能家居、農業(yè)、醫(yī)療和運輸業(yè)等眾多自動控制領域得到了廣泛的應用。本文針對不同的應用層次，探索基于LON控制網絡技術構建監(jiān)控系統(tǒng)的幾種技術路線。
二、采用LonMaker管理工具監(jiān)控
LonMaker for Windows網絡管理軟件是以美國埃施朗公司的LNS網絡操作系統(tǒng)為基礎，把強大的客戶/服務器體系結構和易于使用的Visio用戶界面綜合起來，形成了一個用于設計、啟動、監(jiān)視、測試、維護LON分布式控制網絡的工具。
LM工具不僅能在LonMaker圖頁中通過連接、LNS 文本框監(jiān)視網絡設備的網絡變量，在一個單獨的應用程序中通過LonMaker Brower對任何設備的網絡變量和配置屬性進行讀和寫，還能建立人機界面HMI （human machine interface）。如在一個LonWorks網絡中控制樓房的加熱系統(tǒng)，HMI能顯示每個房間溫度的實時讀入，同時可通過HMI控制加熱器和風扇。
使用LM工具創(chuàng)建一個HMI有三種選項：
1、使用LNS 文本框。它是一個ActiveX控件，每個LNS文本框能用來監(jiān)視或控制一個網絡變量，這種方法不需要任何編程。
2、使用第三方ActiveX控件。第三方ActiveX控件是來自除了LonMaker工具外其他來源的任一控件，如美國國家儀器有限公司設計的控件，它們用來加強LonMaker工具創(chuàng)建的HMI，使之形象化。
3、創(chuàng)建自定義的ActiveX控件。作為使用第三方ActiveX控件的替換，可以創(chuàng)建自己的基于LNS的ActiveX控件。
LM工具的HMI為簡單監(jiān)控操作提供了低成本平臺，但它不能用來代替高級終端的 HMI工具，如InTouch或iFIX。如果需要監(jiān)控網絡中節(jié)點的狀態(tài)或表示網絡中簡單的相互作用，LM工具的HMI足夠了。如果表示網絡中更為復雜的相互作用，最好使用高級終端的HMI工具，這些工具還提供了報告、分析、歷史、報警日志、事件處理等功能。
三、采用LM+LNS DDE Server+組態(tài)軟件實現(xiàn)監(jiān)控
1、 監(jiān)控系統(tǒng)的基本結構
監(jiān)控系統(tǒng)的基本組件為：上位機（裝有監(jiān)控組態(tài)軟件）、LNS DDE Server、LonMaker for windows、LonWorks網絡等。在此系統(tǒng)中，上位機可監(jiān)視LonWorks網絡，讀取網絡中節(jié)點采集的實時數(shù)據(jù)，顯示各節(jié)點的工作狀況及歷史圖表，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的判別、分析及貯存等。同樣，上位機也可控制LonWorks網絡，能直接向被控設備發(fā)送命令，控制某一節(jié)點的狀態(tài)。
2、監(jiān)控系統(tǒng)組件
a、 LonWorks網絡及LonMaker for windows
LonWorks網絡由節(jié)點、網絡工具、信道、基礎設備等組成。在監(jiān)控一個網絡之前，需使用LNS網絡工具如LonMaker for windows對網絡進行安裝，使得每個設備能夠與同一網絡中的其它設備進行通信，LonMaker網絡設計所產生的網絡配置信息為LNS DDE Server提供服務。
b、 DDE與LNS DDE Server
所謂DDE—Dynamic Data Exchange，即動態(tài)數(shù)據(jù)交換，是WINDOWS平臺上的一個完整的通信協(xié)議，它使應用程序能夠彼此交換數(shù)據(jù)和發(fā)送指令。兩個同時運行的程序之間通過DDE方式交換數(shù)據(jù)時建立Client/Server關系。
LNS DDE Server是一個基于LNS操作系統(tǒng)的軟件包，是與DDE兼容的到LonWorks網絡的接口，且和許多HMI及SCADA軟件包兼容。通過LNS DDE Server，Windows應用程序可方便地與LonWorks網絡上設備交換信息，也就是說，利用LNS DDE Server，任何承擔DDE Client的應用程序能監(jiān)視和控制一個或多個LonWorks網絡。
DDE Client與LNS DDE Server之間的通信需要三個約定標識：Application、Topic及 Item，即當Client發(fā)出開始與DDE對話的請求時，只有當Application、Topic標識與LNS DDE Server內部設定的標識一致時，系統(tǒng)才將DDE Client的請求傳達給LNS DDE Server。
四、采用監(jiān)控組態(tài)軟件
監(jiān)控組態(tài)軟件是面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集（supervisory control and data acquisition, SCADA）的軟件平臺工具，具有豐富的設置項目，使用方式靈活，功能強大。監(jiān)控組態(tài)軟件最早出現(xiàn)時，HMI或MMI（man machine interface）是其主要內涵，即主要解決人機圖形界面問題。隨著它的快速發(fā)展，實時數(shù)據(jù)庫、實時控制、SCADA、通信及聯(lián)網、開放數(shù)據(jù)接口、對I/O設備的廣泛支持已經成為它的主要內容。隨著技術的發(fā)展，監(jiān)控組態(tài)軟件將會不斷被賦予新的內容。目前國內常用的組態(tài)軟件有：Intouch、iFIX、組態(tài)王等等。
五、采用VB+LNS開發(fā)平臺開發(fā)
1、LNS網絡工具
LNS網絡工具可以是DM-21嵌入式工具和基于PC機的工具（LonMaker for Windows，LNS DDE Server），也可以為基于開發(fā)工具包開發(fā)的工具。其中LNS應用程序開發(fā)者工具包是開發(fā)LNS網絡工具的工具包。包括LNS服務器、32位LNS ActiveX控件、LNS數(shù)據(jù)服務器、32位DLL、LNS Plug-in向導軟件、基于LNS網絡接口的網絡驅動程序、工具應用程序等，適用于Windows 2000、Windows NT 4.0、Windows 95/98等。
2、LNS對象層次結構及編程模型
LNS （LonWorks Network Service的縮寫，網絡操作系統(tǒng)）把LonWorks網絡表示為具有層次的對象，而每個對象相應于網絡中的物理對象，如網絡設備、特性、操作等。這些對象提供了一整套的方法、屬性和事件。
“設備對象”表示一個應用設備的一個對象，它提供了一套方法與屬性。LNS客戶應用程序通過LNS ActiveX 控件賦予對象屬性和方法，使對象發(fā)生改變。比如把“State”（狀態(tài)）賦予對象的屬性，把“Wink”（閃爍）賦予對象的方法，使該設備產生相應的變化。而當設備發(fā)生網絡變量更新或Service Pin時，通過LNS ActiveX 控件以事件報告設備對象所發(fā)生的變化，應用程序根據(jù)這些事件進行相應的處理。
3、開發(fā)LNS應用程序
開發(fā)一個LNS應用程序即LNS網絡工具，使它能夠安裝節(jié)點、創(chuàng)建連接、診斷和維護網絡、監(jiān)控網絡、優(yōu)化網絡等。為了完成開發(fā)，需要的軟硬件如下：
軟件：the LNS Application Developers Kit for Windows（LNS應用程序開發(fā)者工具包）、 LNS for Windows、Microsoft Visual Basic 6.0。
硬件：一個LonWorks NSI（網絡服務接口）、一個LonWorks 設備（具有Server pin）。
六、采用嵌入式（Web Server）監(jiān)控
i.LON1000是埃施朗公司推出的突破性產品，在性能和可靠性方面都是高水平的，得到Cisco的認證。 i.LON 1000具有兩種主要功能：作為LonWorks Router與作為Web server。
Web 服務器在數(shù)據(jù)服務器與Web 瀏覽器之間提供LonWorks網絡變量的服務，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。基于Web管理的LonWorks網絡與一般的LonWorks網絡的主要區(qū)別，是在已存在的LonWorks網絡上，添加一臺 i.LON設備做Web Server。 i.LON設備以Web Server方式運行，在互連網上作為實際網絡的代理，具體實現(xiàn)細節(jié)對監(jiān)控端是完全透明的?；谝蕴W，客戶只要擁有瀏覽器，即可方便地對遠程設備進行監(jiān)控，這樣無論在何處、何時都可通過LAN、WAN或Internet對特定LonWorks網絡的設備進行實時監(jiān)控。
使用i.LON Web Server進行監(jiān)控需要完成如下工作：
?、倥渲胕.LON：使用Console Application;
?、诮⑿滦诺溃菏褂胻he Configuration Server;
③配置i.LON作為Web Server的網絡：通過網絡管理工具，如LonMaker;
?、軇?chuàng)建網頁：使用HTML編輯器及i.LON Web Tag Wizard;
⑤向i.LON設備傳送網頁：使用FTP;
?、薨踩栽O置：修改i.LON的WebParams.dat 文件中的設置;
?、邷y試：通過Web 瀏覽器進行測試。
七、技術路線評價
本文探索了幾種基于Lonworks構建監(jiān)控系統(tǒng)的技術路線。LM工具的人機界面為簡單監(jiān)控提供了低成本平臺，但它不能用來代替高級終端的 HMI工具。利用LM+LNS DDE Server+組態(tài)軟件進行監(jiān)控的方法，具有快速、開發(fā)工作量小、方便組態(tài)的特點，適合一般要求的HMI，尤其適合短期、可靠性高的工程項目。直接使用LNS開發(fā)，可以定制自己的軟件產品，監(jiān)控與管理系統(tǒng)更靈活，但開發(fā)工作量比LM+LNS DDE Server+組態(tài)軟件大，而且復雜。利用Web Server實現(xiàn)監(jiān)控，可通過Internet從任何地方、任何時間對LonWorks網絡進行監(jiān)控，把Internet帶入人們的生活，但它不能訪問配置屬性和網絡管理功能。
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