m技术白皮书.doc

北京力控华康科技有限公司
Beijing ForceControl-Huacon Technology Co.,Ltd.
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m技术白皮书
版本号
V
当前状态
草稿
发布日期
2011-8-8
作者
目录
1 概述 3
简介 3
产品对比 3
2 产品结构 4
3 功能特点 6
4 m应用配置与管理 9
配置管理工具 9
监视工具PFC-Monitor 10
日志服务器 10
5 应用 11
1 概述
简介
目前在“数字化”工厂的企业信息化、能源管理系统、轨道交通,楼宇BAS、工业控制等信息集成系统中需要对各种现场“智能”设备进行统一监控,但由于大量设备都是由不同厂商提供的,通信协议的差异使这些设备产生“信息孤岛”。同时由于监控的设备种类繁多、协议多样化,并地理分散,企业的生产监控及信息化软件标准又不统一,导致解决系统联网中通信协议转换的问题越来越突出,由于信息不能共享,已严重影响到自动化系统的性能、工期、成本和系统稳定,因此解决通信标准化的问题意义重大,是保证企业生产信息集成的基石。
m工业通信网关可以解决信息集成中由于各信息化软件系统、控制及数据采集设备通讯协议不一致、造成系统通讯连接和数据交换成本加大的困难,可广泛应用于发电、变电、化工、石油、楼宇、水利、冶金、机械、交通、环保等领域的异种系统互连及信息集成项目中。
m系列工业通信网关采用高性能的嵌入式计算平台,服务内核软件可运行于桌面操作系统或嵌入式操作系统中,是一个脱离于具体硬件设备接口的通讯服务平台,该系统拥有高性能的实时数据库系统(原型为Unix下标准C开发),具有多种通讯采集和转发规约库。可以实现采集多个不同子系统的数据,进行数据集中汇总、分类和预处理,可以简化系统中异种协议的转换和系统联网过程,异种协议容易接入并可转换为标准协议(如OPC方式)与其它系统联网。
m支持对多个上级调度等平台系统进行数据转发与上传。可作为分布式数据采集装置、工业协议转换网关、电力通讯服务器或通讯前置机等使用,同时结合了软件和网络安全技术、远程组态技术,使得系统更加稳定、易于使用和维护。
产品对比
传统的通信服务器解决方案的缺点:
基于工控机的方案问题:维护工作量大,不能有效满足发挥集中控制和无人值守的要求,问题如下:

· CPU发热量高,硬盘、风扇等机械运动部件需定期更换,必须厂商协助;
· ISA/PCI总线连接,抗震性差;
· 系统备份、恢复比较困难;
基于通讯控制器的方案的问题:只能用作数据采集和简单协议处理,既有专门的通讯控制器也有PLC兼用或者使用串口服务器,存在的问题如下:
· 协议的简单转换,处理能力差,自动化实现严重依赖后台系统;
· 通讯协议处理不具备组态功能,配置困难;
· 通讯调试、分析故障诊断困难;
· 主机频繁访问串口或者双机冗余切换时,容易发生死机、串口不能被初始化等现象;
m解决方案的优点
可靠性
以高性能嵌入式硬件平台取代工控机,减少中间硬件环节,降低硬件风险,满足无人值守要求。采用工业专用操作系统取代Windows,解决“软硬件雪崩”问题,减少非自动化应用对可靠性的威胁。
方便的维护性
设备和系统可自恢复,提升系统维护效率,提供通讯报文/规约在线分析功能,系统调试和故障诊断更方便,配置可组态,减少对厂商的依赖,方便维护。
先进性
支持多主机访问及其它冗余系统的要求,实现无后台系统运行,提供即插即用的本地/远程维护手段,支持信息安全功能,满足网络多种应用需求。
2 产品结构
m系统是由嵌入式工业通信网关(以下简称网关)和应用软件包两部分组成,嵌入式工业通信网关自动完成数据的采集与转发,m的应用软件包可以按照项目要求进行组态,选择和配置相关采集与转发设备的通讯协议、物理地址、通道地址、参数名称等来完成系统应用。所有数据采集、转发均支持数据的读、写双向访问
,根据安全需要可以设置成只读方式,保证系统数据的安全,系统说明如下:
网关
网关由嵌入式硬件平台、嵌入式操作系统和嵌入式运行系统三部分组成。
嵌入式硬件平台:采用的是集成了以太网、多串口功能的硬件平台,由于具备低功耗、无风扇、使用电子盘等特点,因此可以投运在恶劣的现场环境。
嵌入式操作系统:采用主流的嵌入式系统,并针对硬件平台进行了裁剪和优化。
嵌入式运行系统包括:实时数据库、数据采集、数据转发、事件记录等子系统。嵌入式运行系统占用的磁盘空间很小,运行系统运行在网关设备内,出厂时由厂家工程人员自动配置好。
应用开发软件组成
软件由配置