EasyARM2200的局域網現場數據采集器

發布時間:2007/8/28 0:00:00 訪問次數:803

方便、舒適、高效、安全，以及環保節能等作為人們對自身生活和工作場所的基本要求由來已久。自上世紀90年代以來，隨著數字通信技術和信息技術的飛速發展，基于網絡的智能化建筑和住宅是該領域的一個主要發展方向。
現介紹其中一種利用ARM技術、嵌入式實時內核和TCP協議設計的現場數據采集器。

1 現場數據采集器的基本功能
“一線通”系統的基本架構如圖1所示，3臺管理計算機互為冗余。

系統是面向設備管理的，基本功能可歸結為三點，即“監”、“控’’和“報警”。“監”是指管理機查詢設備的狀態；
控，是管理者通過監控界面操縱現場設備；“報警”是當設備運行狀態超越報警限時，及時向管理機報告。管理機監控界面采用組態王6.5通用組態軟件進行設計。
“一線通”系統將監測與報警合并。在現場，設備的DEC控制器和智能儀表通過485總線連接到數據采集器，在整理設備狀態數據的基礎上，根據狀態的變化，由采集器向管理機發送設備最新變化狀態。徹底避免了無謂的查詢，減輕了網絡的通信負荷。這就是數據采集器的由來。
現場數據采集器的基本功能要求分為兩個方面。首先，要定期采集各DDC控制器(以下稱子站)和智能儀表中的狀態數據，并將狀態變化信息發送到管理機。其次，也要傳遞管理機對設備的控制命令。

2 現場數據采集器的設計實現
設計采用了EasyARM2200開發板，CPU是Philips公司的32位嵌入式處理器LPC2210(ARM7TDMI-S核)。開發板基本結構如圖2所示[1]。CPU采用11.059 2 MHz晶振，通過片內鎖相環和外設分頻器，分別獲得44 MHz系統時鐘和11 MHz外設時鐘頻率。串行通信波特率為19 200 bps。
采集器用C語言編制實現。設計大致分四步進行。

(1) 協議設計
在“一線通”系統中，設備以采集器號、子站號和設備號惟一確定。管理機用采集器號區別局域網上的采集器。采集器用子站號標識總線上的DDC控制器。同一子站下可能有不止一個設備，相互以設備號區分。
所有的狀態和控制數據都以設備為單位進行組織。通過工程項目的配置文件，系統中確定的設備與具體設備類型聯系起來。采集器中設備狀態數據塊格式定義為

設備狀態數據和控制數據格式由設備類型數據協議規定。
采集器與子站的串行通信數據幀基本格式為