基于VB.NET的污水处理厂数据传输系统 3页

2010年第2期工业仪表与自动化装置·81·基于VB．NET的污水处理厂数据传输系统陈若珠，刘承倩，骆东松，黄锦华(兰州理工大学电气工程与信息工程学院，兰州730050)摘要：首先介绍了Windows的套接字Socket，污水处理厂数据传输系统的结构，根据国家环境保护总局发布的《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》，并且结合TCP／IP协议，采用VB．NET开发工具实现数据的传输。关键词：Socket；VB．NET；数据传输中图分类号：TN919．3文献标志码：A文章编号：1000—0682(2010)02—0081—03DatatransmissionsystemofthesewagetreatmentplantbasedonVB．NETCHENRuozhu，LIUChengqian，LUODongsong，HUANGJinhua(CollegeofElectrical＆InformationEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)Abstract：ThispaperpresentstheSocketoftheWindowsandtheframeworkofthedatatransmissionsystemofthesewagetreatmentplant，accordingtothe“Standardfordatacommunicationofpollutione·missionautomonitoringsystem”putoutbythestateenvironmentalprotection，combinestheTCP／IPa—greement，andadoptsthedevelopmenttooloftheVB．NET，achievesthepointtopointdatatransmissionwithoutfoundingthenetworkserver．Keywords：Socket；VB．NET；datatransmission控设备和监控中心之间的数据交换传输。标准规定0引言了数据传输的过程及系统对参数命令、交互命令、数近年来，随着人口的增长，工农业生产的不断发据命令和控制命令的数据格式和代码定义，该标准不展，造成了水资源供需矛盾的13益加剧。正因为水限制系统扩展其他的信息内容，但在扩展内容时不得资源的缺失，对污水的处理变得更为重要。为了更与标准中所使用或保留的控制命令相冲突。该标准好地监测污水处理过程，国家环境保护总局于2005不规定数据采集传输仪与监控仪器仪表的通讯方式，年l2月3013批准，自2006年2月1日起实施《污推荐采用Modbus(现场总线协议的一种，使用染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准》⋯。RS232C兼容串行接口，它定义了连接口的针脚、电TCP／IP协议组包括传输控制协议和互联网协缆、信号位、传输波特率、奇偶校验等)标准。议，以它为基础组建的Internet是目前国际上规模2Windows的套接字Socket最大的计算机网间网，它能保证污水处理过程数据可靠地传输【2j。Socket接口是TCP／IP网络的API，所谓Socket通常也称作“套接字”，用于描述IPSocket接口定义了许多函数或例程，程序员可以用地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常它们来开发TCP／IP网络上的应用程序。该系统即通过“套接字”向网络发出请求或者应答网络请求。是采用Socket以及VS2005来实现污水处理过程中ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接各个数据的传输。时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。1系统数据传输标准对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差《污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标别，不会因为在服务器端或在客户端而产生不同级准》适用于污染源在线自动监控(监测)系统自动监别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。Socket接口收稿日期：2009一O8一o3是访问Internet使用最广泛的方法。作者简介：陈若珠(1963)，山西人，高级工程师，硕士生导师，从Socket利用客户／Jll~务器模式巧妙地解决了进事舞台机械的控制研究。\n·82·工业仪表与自动化装置2010年第2期程之间建立通信连接的问题3j。Socket实质上提供了进程通信的端点。进程通信之前，双方首先必须各自创建一个端点，否则是没有办法建立联系并相互通信的。在网间网内部，每一个Socket用一个半相关描述：(协议，本地地址，本地端口)一个完整的Socket有一个本地唯一的Socket号，由操作系统分配。客户随机申请—个Socket，系统为之分配一个Socket号；服务器拥有全局公认的Socket，任何客户都可以向它发出连接请求和信息请求。为了建立Socket，程序可以调用Socket函数，该图1基于数据采集仪的数据传输系统结构图函数返回一个类似于文件描述符的句柄。Socket函一台工业控制计算机，在通过基于TCP／IP协议的数原型为J：数据上传软件进行数据上传，由于增加了一台工控intsocket(intdomain，inttype，intprotoco1)；机，不仅可以上传数据，还可以通过上位软件对设备domain指明所使用的协议族，通常为PF_IN．进行控制。此方案的系统结构图如图2所示。ET，表示互联网协议族(TCP／IP协议族)；type参数指定Socket的类型：SOCK—STREAM或SOCK—DGRAM，Socket接口还定义了原始Socket(SOCK—RAW)，允许程序使用低层协议；protocol通常赋值“0”。Socket()调用返回一个整型Socket描述符，可以在后面的调用使用它。Socket描述符是一个指向内部数据结构的指针，它指向描述符表人口。调用Socket函数时，Socket执行体将建立一个Socket，实际上“建立一个Socket”意味着为一个Socket数据结构分配存储空间。Socket执行体管理描述符表。两图2基于PLC的数据传输系统结构图个网络程序之间的一个网络连接包括5种信息：通系统中，污水处理厂通过PLC可以采集各种数信协议、本地协议地址、本地主机端口、远端主机地据，因此选择第二种方案。址和远端协议端口。Socket数据结构中包含这5种数据通过PLC传送到工控机，工控机为客户信息。Socket在测量软件中的使用也很广泛。端，环境保护局为服务器端，由污水处理厂向环境保3系统实现护局发送数据。3．2通信协议数据结构3．1确定传输方案要实现数据的传输，必须首先了解标准规定的对于污水处理数据的监测数据的传输，有两种通信协议数据结构。根据标准，所有的通信包都是方案：由ACSII码字符组成(CRC校验码除外)，传输的数(1)基于数据采集仪的传输方案据结构组成图如图3所示。此方案通过数据采集在线仪表采集现匡囹场设备的处理数据，并通过CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)、GPRS(GeneralPacketRadioService)等模块无线发送数圆圆圆匿垂圆区垂囹圈据。系统结构如图1所示。圈圈圈匝圆圈圆圆(2)基于PLC的传输方案若数据传输单位已经具备了自动化监匝囹测数据采集系统如PLC等，则只需要增加图3通信协议数据结构示意图\n2010年第2期工业仪表与自动化装置·83·3．3编程工具通过VS2005实现的数据传输系统程序流程如VB．NET是微软的最新平台技术，是．NET图4所示。frameworkSDK的一种语言。编译以后生成的可执行文件被称为Assembly，即程序集。VB．NET的版本号是VisualBasic7．0，它的运行是建立在CLR(CommonLanguageRuntime)和MSIL(MicrosoftIn．termediateLanguage)虚拟器上的。在．NET中由于使用了．NET框架，并且MS为了将新的编译环境与潮流接轨，面对对象在．NET中尤为突出。VB．NET是为建造基于因特网的分布式计算的新时代的解决方案提供基础构造的一个转变。窗体设计器支持可视化继承，并且包含了许多新的特性，比如自动改变窗体大小、资源本地化支持、数据类工具内在支持XML数据。直接建立在．NET的框架结构上，因此开发人员可以充分利用所图4数据传输系统程序流程图有．NET平台特性，也可以与其他的．NET语言交3．5系统界面互。为Windows应用程序提供了XCOPY部署，开系统可以记录通信次数、记录连接失败次数、记录发者不再需要为DLL的版本问题担忧。发送的数据、记录启动发送和停止发送的时间以及身该系统是一个基于VS2005的全新的数据传输份确认等。运行后，上位机软件界面如5图所示。系统。3．4程序流程图5上位机软件界面参考文献：4总结[1]HJ／T212—2005．污染源在线自动监控(监测)系统数该系统通过Windows的套接字Socket，基于据传输标准[S]．国家环境保护总局，2005．TCP／IP通信协议，并结合．NET框架实现了污水处[2]杜芳莉，杜鹃，杨勇．用Socket实现大气污染监测理厂数据的上传。运行过程中系统占用内存比较数据的网络通信[J]．西安航空技术高等专科学校学小，操作简单；系统能设计多个参数，运行更加灵活；报，2006，24(1)：37—39．系统采用密码保护功能，工作人员必须输入密码才[3]雷学锋，周雪敏．基于JavaSocket网络通信系统[J]．能修改参数以及停止系统。而且由于引进了一台工科技广场，2008，(8)：64—65．控机，不但降低了成本，而且还提供了一个在线远程[4]王晓鹏．TCP／IP下的Socket及Winsock通信机制[J]．控制现场设备的平台，增加了污水处理的稳定性。航空计算技术，2004，34(2)：126—128．