[发明专利]一种具有远程服务功能的嵌入式通用节点设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种远程服务技术节点设计，特别涉及一种分布式强实时总线控制系统进行远程服务嵌入式通用节点设计方法。

背景技术

计算机网络技术和自动化控制技术是现今世界的两个经典技术理论。一般认为，自动化控制技术主要是通过现场总线对现场传感器得到的信息进行处理，从而控制现场的执行器的动作，一般情况下专门的自动控制专家或者小组需要在现场工作，而计算机网络技术则是实现了所有连入Internet网络的计算机的资源共享。随着科学技术的发展，生活生产中的一项技术——监控技术也在迅速发展。监控技术是指利用计算机实现生产过程的检测、监督和控制功能，包括对生产过程中的大量的物理量、环境参数、工艺数据、特性参数等的实时检测、监督管理和自动控制。但是，目前绝大多数的分布式监控系统具有一定的局域性，只是局限在某一个地点内。随着计算机信息技术，尤其是Internet技术的出现，使人们实现了资源共享，为实现远程监控提供了便利条件。远程监控就是利用本地计算机通过网络监视和控制远端设备，实现对分散控制网络状态监控和设备诊断维护等功能。所以，现今的趋势是把现场总线设备作为Internet的一个设备终端，从而实现各个自动控制现场信息的资源共享，同时可以实现对现场设备的远程自动控制。

远程监控技术使专业人员虚拟地出现在现场监控地点，利用本地丰富的软硬件资源就可以方便地控制远程对象即现场设备，维护现场设备的正常运营，从而减少现场的工作人员，最终实现远端现场无人或者少人工作，以达到减员增效的目的。

实现远程监控的方法是通过建立服务器将现场网络与Internet网络连接，从而使得在任意连入Internet网络的远端都能够实现对现场设备的监控。但是由于一般的服务器过于庞大，占据大量的现场空间，而且通信协议过于庞大复杂，对现场设备来说，不是所有的协议内容都是必须的。

发明内容

本发明是针对实时远程控制的系统庞大，占空间大的问题，提出了一种具有远程服务功能的嵌入式通用节点设计方法, 建立在嵌入式系统基础上的具有远程服务功能的通用CAN总线节点，设计并实现了其远程服务功能，使CAN总线与远程监控技术结合，利用模块化设计概念以及节点的接口，实现对强实时分布式CAN总线控制系统的数据采集于处理功能、监督功能、控制功能、诊断功能等，提高的采集现场运行数据的速度，简化系统的复杂性，减少了工作人员作业难度以及完成任务所需的人力成本，提高了系统可维护性、经济性等。

本发明的技术方案为：一种具有远程服务功能的嵌入式通用节点设计方法，具体包括如下步骤：

1）设立被控对象：强实时分布式CAN总线控制系统，系统为遵守CAN总线协议的系统；

2）建立嵌入式通用节点：嵌入式通用节点包含CAN功能模块和嵌入式功能模块二个模块，CAN功能模块包括CAN收发器和CAN控制器，嵌入式功能模块包括主处理器和网络芯片，嵌入式通用节点外部有四个节点接口：链接接口（LIF）、技术独立控制接口（TII）、技术依赖调试接口（TDI）和本地接口；

3）功能实现：CAN功能模块通过节点的链接接口与CAN总线实现数据交互，当CAN收发器接收到总线上传输的数据，CAN控制器对接收的数据进行处理，送入嵌入式功能模块中的主处理器，主处理器通过内部的嵌入式CGI将数据处理，使数据成为能通过Web服务器和浏览器能访问的形式，然后通过节点的本地接口实现与Internet通信，也可以通过本地接口实现本地PC机上的数据采集和系统控制；远程端的人员通过 Web浏览器以表单的形式提交对控制对象的控制信息，嵌入式功能模块通过本地接口接收到该请求后，对来自Internet的数据进行解析和提取操作，再将相应的信息转发给CAN功能模块，CAN功能模块将数字量数据转换为模拟量数据，通过节点的链接接口发布到CAN总线上，CAN总线接收到消息后，将相应的控制信息发送给总线节点上的控制对象，控制对象做出相应的动作，完成控制任务。

所述链接接口（LIF）和本地接口统称为运行接口，在节点正常运行期间使用；技术独立控制接口（TII）和技术依赖调试接口（TDI）统称为控制接口，用于控制、监视或调试节点，技术独立控制接口（TII）可与操作系统连接，用于节点的配置、复位、启动和重启，技术依赖调试接口（TDI）可与手操器连接用于实现对节点的内部诊断。