基于以太网的分布式数据采集监控系统在自然环境中的应用
基于工业以太网的分布式数据采集监控系统在自然环境中的应用
摘 要：随着科技的不断进步，工业自动化和信息化水平的提升，工业以太网控制系统成为了现代企业不可或缺的一部分。本文将详细介绍如何在自然环境中应用基于工业以太网的分布式数据采集监控系统，并探讨其关键技术、软件设计以及实际案例。
引言
随着全球经济的发展，对于环境保护和资源管理日益重视，使得对自然环境进行实时监控变得越来越重要。传感器技术、通信技术与计算机技术是现代信息技术基础，这三者结合起来，可以实现对自然环境进行高效、精确的数据采集。然而，由于传统数据采集设备通常采用串行通信方式，其通讯速度慢，成本高，因此难以满足现代化要求。相较之下，以TCP/IP协议为基础的工业以太网技术由于其高速率、高性价比和开放性等特点，在自然环境中的应用前景广阔。
基本原理
硬件构成：
本系统主要由监控计算机（上位机）、串口联网设备服务器、AD转换器及智能模块组成。在立德粉厂项目中，我们使用了LANTRONIX串口联网设备服务器VDS100，它可以将串行数据封装在网络包中通过以太网发送。这使得远程智能模块可以通过虚拟COM端口连接到网络，从而实现远程控制和参数设置。
通讯原理：
我们的系统采用主从应答方式进行通讯，上位机作为主动方发出命令，而智能模块作为被动方响应命令。当上位机发出命令时，首先通过串口联网设备服务器向所有连接上的智能模块发送指令，然后根据优先级处理不同类型的指令，以保证通讯有序并提高效率。
软件设计：
上位机程序分为两部分，一是命令发送部分，当有新的指令要发送时，上位机会检查当前是否处于忙状态，如果不忙则将指令放入缓冲区并开始发送；二是数据接收部分，上位机会持续监听来自各个远端模块返回来的数据，如果正确则处理这些数据，为后续分析提供必要信息。
应用实例：
我们成功地在广州华立-萨其宾化工颜料公司立德粉生产线实施了基于工业以太网分布式监控系统，该系统不仅提高了生产效率，还大幅降低了维护成本。此外，该系统还能够实时反馈生产过程中的异常情况，有助于及时调整生产计划，确保产品质量符合标准。