李華龍 于凱華

摘要：DCS系統(tǒng)能夠?qū)⒃O(shè)備給出的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為人們熟知的數(shù)字信號(hào)，并顯示在屏幕上，此時(shí)必須依靠高效的數(shù)據(jù)傳輸和解析軟件。二數(shù)據(jù)通信及解析系統(tǒng)是DCS系統(tǒng)的重要組成部分，其承擔(dān)整個(gè)系統(tǒng)信息的傳輸工作，高效、正確的傳輸、解析數(shù)據(jù)是DCS系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。本文基于DCS系統(tǒng)給出了一種高并發(fā)、高性能的數(shù)據(jù)通信解析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)解析；DCS

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）12-0023-02

1概述

集散控制系統(tǒng)（DCS， distributed control system）是集計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、CRT技術(shù)為一體的高新技術(shù)產(chǎn)物[1]，而數(shù)據(jù)通信是DCS的基礎(chǔ)和核心。數(shù)據(jù)的傳輸對(duì)于整個(gè)DCS系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性起著至關(guān)重要的作用。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要用于解析來自控制站的信號(hào)，并將這些轉(zhuǎn)換為服務(wù)器識(shí)別的數(shù)據(jù)，同時(shí)將其傳輸?shù)礁鱾€(gè)服務(wù)器和操作員站上。其是控制站與服務(wù)器、操作員站之間通信的橋梁。同時(shí)，它還能接收下行命令，并將命令發(fā)送到指定的控制站上。

數(shù)據(jù)傳輸解析系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)點(diǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、數(shù)據(jù)解析處理、下行命令處理四大部分組成。

2.1數(shù)據(jù)點(diǎn)管理

數(shù)據(jù)點(diǎn)管理主要負(fù)責(zé)讀取數(shù)據(jù)點(diǎn)表，存儲(chǔ)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的信息，并對(duì)其他模塊提供數(shù)據(jù)點(diǎn)檢索。其將數(shù)據(jù)點(diǎn)表中的數(shù)據(jù)點(diǎn)屬性信息分別進(jìn)行存儲(chǔ)，并按照所屬控制器進(jìn)行區(qū)別保存。當(dāng)系統(tǒng)初始運(yùn)行時(shí)，數(shù)據(jù)點(diǎn)管理功能會(huì)完成對(duì)數(shù)據(jù)點(diǎn)的初始化，其加載流程如圖2所示：

2.2 網(wǎng)絡(luò)管理

網(wǎng)絡(luò)管理模塊主要負(fù)責(zé)管理與每個(gè)控制器的通信、超時(shí)處理、數(shù)據(jù)包過濾以及下行命令到控制器的轉(zhuǎn)發(fā)。本模塊采用高效的ACE的Reactor框架進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)事件處理和通信超時(shí)處理，并使用ACE的Acceptor框架進(jìn)行下行命令的連接請(qǐng)求的偵聽。

網(wǎng)絡(luò)管理主要分為兩個(gè)層次，上層負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的綜合管理業(yè)務(wù)，由DpuNetMng類實(shí)現(xiàn)。底層負(fù)責(zé)具體的與控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)、通信中斷后的數(shù)據(jù)時(shí)效處理及控制器的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，由DpuNet類實(shí)現(xiàn)。

2.3 數(shù)據(jù)解析處理

數(shù)據(jù)解析模塊從消息隊(duì)列中獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，同時(shí)將數(shù)據(jù)寫入緩存。

2.4 下行命令處理

下行命令主要對(duì)控制器發(fā)出指令，使其執(zhí)行相應(yīng)的控制操作。由操作員站發(fā)出，并通過數(shù)據(jù)傳輸及解析系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)給控制器。

與控制器的連接的請(qǐng)求處理是在網(wǎng)絡(luò)管理模塊實(shí)現(xiàn)的，創(chuàng)建連接后的數(shù)據(jù)接收及處理在本模塊中實(shí)現(xiàn)。解析后再次打包和轉(zhuǎn)發(fā)給控制器由網(wǎng)絡(luò)模塊實(shí)現(xiàn)并提供接口供本模塊調(diào)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃天成，李明.DCS通信網(wǎng)絡(luò)的研究與分析[J].計(jì)算機(jī)工程，2003，29（7）.

【通聯(lián)編輯：梁書】