基于snmp的lonworks现场总线网络管理的-研究

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1、武汉理丁大学硕士学位论文第1章引言1。1LonWorks现场总线发展背景LonWorks是由美国Echelon公司于1991年推出的一种现场总线技术，用于现场仪表、控制器与监控中心之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、多变量、多点、多站的分布式通信系统。它具有开放性和互操作性、安装及维护简便等特点，使其在控制领域得到飞速发展⋯。与当前的几种现场总线技术相比，LonWorks总线技术所采用的LonTalk协议被封装在Neuron芯片中，采用了面向对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设置，具有开放性、互操作性和较高的性能价格比等突出优点，成为实际上的现场

2、总线推荐标准。近年来，LonWorks总线技术在我国已经得到了广泛的应用，如工业过程控制、智能化楼宇、安全防范、环境检测、电力系统自动化等。1．2现场总线网络管理的必要性近年来，现场总线网络在工业控制领域应用越来越广泛。但是，位于下层的现场总线网络由于其自身独特的信息结构和通信协议，与上层的企业管理信息网络交流不便。例如，采用LonTalk协议的LonWorks总线网络不能跨越采用TCP／IP协议的管理信息网络，这样严重制约了企业信息化的发展。为了提高生产的效率和效益，现代企业迫切需要了解生产过程的实时数据，将实时生产信息与企业的ERP(EnterpriseResou

3、rcePly)系统结合起来，即管理信息网络和现场控制网络能无缝结合。随着控制、计算机及通信技术的发展，建立在IntrmaeVIntemet基础上的开放式的、透明的，能实现上层管理信息网络与下层现场控制网络无缝结合的、集管理与控制一体化的全开放网络，是现代企业提出的要求¨，j，4j。武汉理工大学硕士学位论文1．3LonWorks现场总线网络管理的国内外发展概况针对这种情况，当前的解决方案主要采用基于Web的Java和CGI(CommonGatewayInterface，公共刚关接口技术)，通过TCP／IP网络进行远程LonWorks设备的监控和管理。基于Web的网络管理

4、系统开发必须遵循两个推荐标准：WBEM(Web—BasedEnterpriseManagement)和JMAPI仃avaManagementAPI)。WBEM建议是由Cisco，Compaq，Intel及Microsoft等著名J一商组成的WBEM联盟开发的一种工业标准，对于基于Web的管理结构、协议、管理模式和对象管理器进行了描述和定义，试图用一种改进的新协议HMMP(HypermediaManagementProtoc01)结合HTTP(HypenextTransferProtoc01)服务器来支持Web浏览器与被管对象的通信【5]oJMAPI是Sun公司所开发的

5、～种基于Java的网络管理编程接口，它是在原有Java基类的基础上扩展了有关基类，主要通过增加一种媒体间应用接口来实现Web浏览器与被管对象之间协议格式的转换。但是由于这些方案是基于Web的，并且只能在TCP／IP网络的应用层实现，方案的灵活性不强。而Echelon公司提供了利用专用设备i．LONl000将LonWorks网络接入以太网(Ethemet)的解决方案[61。i．LONl000是新一代LonWorks系统中的关键设备，它取代了传统的网关设备而成为连接LonWorks和Ethemet的桥梁。它将LonWorks报文打包，用TCP／IP协议进行封装，然后在网络

6、上发送。当数据包传送到LonWorks网段，TCP／IP封装被抛弃，LonWorks数据包被重新放置在网络上。从计算机网络的角度来看，i．LONl000可以视为一个典型的IP主机，能够将现场控制网络和管理信息网络无缝连接在一起，其内置的网络服务器允许网络浏览器能够轻松的获得监控信息，如电压、电流等网络变量。i．LONl000使得系统的安装、监视、故障诊断和维护变得更加容易。但是，此种方案的最大缺点是其成本很高。以上方案存在技术复杂、成本高等缺陷。2武汉理工大学硕士学位论文1．4本课题的研究意义本课题创新地将SNMP应用于LonWorks现场控制网络的管理中，通过以太陋

7、](Ethernet)将现场控制网络与企业管理信息网络实现开放的、无缝的集成，采用动态数据交换(DDE，DynamicDataExchange)技术完成LonWorks现场信息的提取，利用SNMP协议实现对LonWorks现场网络的监控和管理。其优点在于：以太网成本低，维护容易，很容易与Intranet／Internet集成：SNMP协议简单，发展比较完善，易于实现；面向对象的编程模式具有很好的扩展性。这些优点使得此方案有很强的可实现性和广泛的通用性。3武汉理工大学硕士学位论文第2章LonWorks现场总线LonWorks现场总线是美国Echelon