关键词：煤矿通讯；GPRS；GEPON
引言
在我国建设煤矿现代化的过程中，煤矿经历了从单一重要参数单机监控到多参数全方位监控并最终实现综合自动化过程。目前各个地方也根据自己的相应特点开发出了很多适合自己应用的监控系统，而监控系统中的贯穿之处在于各个系统中的通讯子系统。基于此，本文着眼于当前各个系统中通讯方式的差异性和共通性，将煤矿安监通讯系统从有线方式和无线方式两个方面对其进行了详尽阐述。
一、有线通讯方式
当前煤矿安监系统中所使用的有线通讯方式集中于现场总线方式(如cAN总线，PROf-bus总线等)、RS232总线方式、RS485总线方式以及当前流行的GEPON通讯方式等。这些方式优点是通信可靠，信号稳定。不足之处在于前期组网比较大，成本较高，易损坏。
现场总线通讯方式特点。现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向、多站的通信系统。主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。
现场总线使得现场控制设备具有通信功能，通信标准的公开、一致，也使系统具备开放性，设备间具有可操作性。另外功能块与结构的规范会使得相同功能的设备间具有互换性。其在一对双绞线上可挂接多个控制设备，便于节省安装费用；节省维护开销；为用户提供了更为灵活的系统集成主动权。
从现场总线技术本身来分析，它有两个明显的发展趋势：
一是寻求统一的现场总线国际标准；
二是IndustrialEthernet走向工业控制网络。
RS485通讯方式特点。RS485采用差分信号负逻辑，+2V～+6V表示“0”，6V～－2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS－485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接，这种连接方法在许多场合是能正常工作的，但却埋下了很大的隐患，这有二个原因：(1)共模干扰问题：RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围，Rs-485收发器共模电压范围为7～+12V，只有满足上述条件，整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠，甚至损坏接口。(2)EMI问题：发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路，如没有一个低阻的返回通道(信号地)，就会以辐射的形式返回源端，整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
GEPON通讯方式特点。GEPON(GigabitEthemetPassiveOpticalNetwork)将以太网(Ethernet，最具有发展潜力的链路层协议)与无源光网络(PON，接入网的最佳物理层协议)结合在一起形成的能很好适应IP数据业务的接入方式。由IEEES02．3EFM(EthernetfortheFirstMile)提出．已形成标准802．3ah，可以环形，星形，也可以是井下巷道的树形，更利于煤矿现场特殊环境。不但集成了无源光网络的低成本优势，而且与数据网络中占据绝对主导地位的以太网技术无缝融合，光缆使用少，传输带宽高，后期扩展容易，费用低。可以实现真正的“三网合一”。
综合几种通讯方式特点，可以看出以上单一有线通讯方式难以满足当前煤矿综合自动化系统的运行速度和质量方面的要求，但是如何合理布局组合，使用两种或者两种以上网络构建煤矿综合自动化系统可以达到要求。这也是未来发展的一个特点。
二、无线通讯方式
目前随着技术的发展，无线网络越来越多的被用在工业控制网络组建中，他们以低成本，易维护取得了一定的优势地位。但是也存在信号不如有线网络稳定，容易大面积瘫痪等问题。当前，煤矿通讯系统中存在的方式主要有GPRs移动通信方式，GSM短消息方式、RFID以及Zlgbee等通讯方式。现简单陈述一下特点。GPRS通讯方式。GPRS的英文垒称是：“GeneralPacketRadioService”(译作“通用分组无线服务”)，它是利用“包交换”(Packet—Switched)的概念发展起来的一套无线传输方式。所谓“包交换”就是将Data封装成许多独立的封包，再将这些封包——传送出去，形式上有点类似邮局中的寄包裹。其作用在于只有当有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对广大用户来说是较合理的计费方式，因为像Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是闲置的。
GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。对原来GSM的电路交换数据传送方式，GPRs采用分组交换技术。由于使用“分组”技术，用户上网可以免受掉线的麻烦。此外，使用GPRs上网的方法与WAP不同，用WAP上网就如在家中上网，先“拨号连接”，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRs则较优越，下载资料和通话可以同时进行。
Zigbee通讯方式。Zigbee的基础是IEEE802.15.但IEEE仅处理低级MAC层和物理层协议，因此Zigbee联盟扩展了IEEE，对其网络层协议和API进行了标准化。Zigbee是一种新兴的短距离、低速率的无线网络技术，主要用于近距离无线连接。它有自己的协议标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。Zigbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的cDMA网或GSM网，每一个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的几百米，甚至几公里；另外整个Zigbee网络还可以与现有的其它的各种网络连接。
关键词：FOXBORO DCS系统 FBM224 通讯测试
中D分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）10-0003-01
1 引言
I/A Series控制系统在化工行业广为使用，为了更方便广大用户的需求，此系统通过Modbus FB224通讯卡可以轻松的实现和其它控制系统及设备的通讯。此系统通讯量大，优于其它很多DCS系统。每个Modbus设备可以指定多达64个单独的处理任务，本文就着重论述此卡的使用、组态方法及通讯测试。
2 网络介绍
Modbus通讯接口组件可以和它的从站设备如：PLC和现场I/O设备以及I/A系统的CP60之间提供通讯接口，FBM224支持RS-232、RS-422或RS-485的通讯接口标准，并且可以以Modbus协议的RTU方式成功的实现通讯。每个I/A控制器通过FBM224卡的四个通讯口，可以存取多达2000个模拟量数值，或32000个数字量数值。一个处理器的网络连接如图1所示。
FBM224通信卡是以Modbus RTU主方式与Modbus从设备通信的，最多可以连接64个从设备。FBM224上有4个端口，既可单独使用，也可把1和2端口、3和4端口作为冗余端口使用。每个端口均可设置为RS-232、RS-422或RS-485通信链路。
FBM224和其相关端子附件（TA）适用多种类型的连接至设备，单端口或双重端口的设备连接，当使用RS-232通讯接口时连接至调制解调器，RS-232转换为RS-422或RS-485。FBM244和Modbus从站设备之间的通讯通过四端口的TA端子，每个用于RS-422或RS-485接线的端口是密集型的端子，每个端口都有一个DIP开关以选择总线终端电阻。对于RS-232接线TA具有一个标准的DB-25芯公插头，每个端口有24个DIP开关，可以用于任何RS-232配置。图2为一典型的RS-485的TA接线方式。
注意：用RS-422链路时，在FBM224和最远端从设备的接收端加终端电阻。用RS-485链路时，在FBM224和最远端从设备的收发端加终端电阻。
3 DCS组态
当一个通讯设备连接好以后我们就可以进行其组态，一般组态步骤如下：
（1）端口组态文件；（2）从设备处理文件；（3）ECB200模块；（4）ECB201模块；（5）在SMDH中，使ECB200在线（ON LINE），把端口组态文件下装到FBM224中（DB DOWNLOAD），此时，相应的端口有效（ENABLE PORTn）。若FBM224工作正常，ECB200变白；（6）在SMDH中，选择ECB201，下装从设备处理文件（DB DOWNLOAD），并使ECB201通信有效（ENABLE COMMUNICATION）。若与从设备通信正常，ECB201变白。冗余端口方式通信时，可以通过EQUIP INFO查看通信情况。
4 通讯测试
组态完以后有时通讯不上，我们可以进行通讯测试，以辨别是什么问题。
（1）首先安装设备检测软件，连上RS-485通讯器，“我的电脑”右健选择“属性”选择“硬件”，“设备管理器”中选择端口，可以按装，完成后可以看到端口号（USB Serial Port（COM3）），在配置文件时会用到。（2）打开测试软件MDBUS。（3）点击configuration选项，配置窗口中需要配置各个通讯参数。（4）完成配置后点击ok，点击右上方的displays按钮，选择monitor可以监视通讯的状态。（5）点击On按钮就会开始通讯测试，如果通讯正常这可同时看到发送和接收的数据。
5 结语
通过以上论述可以使我们更加熟悉与了解此DCS系统和从设备的通讯以及它的组态，可以和现场好多就地控制系统方便实现相互之间的通讯，方便工艺人员的监控和操作，从而使此DCS系统的性能充分发挥，服务生产需要。
参考文献
[1]肖格远，付喜亮，王广龙.FOXBORO系统DCS升级改造及相关问题处理[J].内蒙古电力2014（04）：40-41.
[2]傅文彬，夏晟，万家国.FOXBORO I/A’S DCS系统与TRICONEX ESD系统通讯浅析[J].泸天化科技，2014（03）：12-14.
关键词：可编程逻辑控制器(PLC)，MODBUSPLUS，MODBUS协议，PLC串口通讯，逻辑梯形图
0 引言
计算机监控系统在莲花发电厂得到广泛的应用，用来保障发电厂安全可靠运行。随着设备的升级改造，新设备与监控系统的联系越发的密切，各种不同的通讯方式导致改造设备有时不能很好的与监控系统配合进行工作，发电厂励磁系统在设备改造后便出现了信息的采集和无功数据下送错误的情况。因此，我们可以通过更改Plc通讯方式和更改程序里配合时间的方法来解决这类问题。
1 莲花发电厂励磁系统概述
1.1 连接方式介绍
励磁系统利用现场总线技术针对各个部分进行控制和信息交换。装置本身提供多种对外接口，实现与电站控制系统连接。莲花发电厂励磁系统在改造初期是作为MODBUS PLUS网络上的一个节点采用MODBUS PLUS协议与机组监控系统PLC进行监视和控制通讯。论文写作，MODBUSPLUS。
1.2 MB+网络中励磁调节器与机组监控系统PLC的协议
1.2.1 厂商定义协议的读写操作：
读取数据：MBP网关将励磁系统状态保存于10个寄存器中，PLC用MSTR功能块读取即可。
写入数据：无功数值的写入分为几个部分：
a．无功值给定Address：1025 Dec，PLC将无功值写入网关，网关将其传给励磁系统。
b．预置值进入恒无功调节Address：1026Dec，PLC将FF00 Hex写入网关，网关再向励磁系统发进入恒无功调节。
c．退出恒无功调节Address：1026 Dec，PLC将0000 Hex写入网关，网关再向励磁系统发退出恒无功调节。
在向网关置无功值之前，先将1025 Dec寄存器清零。每一次进入恒无功运行状态时，都必须重新设置无功值,否则命令无效。论文写作，MODBUSPLUS。具体的无功值为给定的无功值除以视在功率乘以10000。
2 在MB+网通讯下出现的问题
整个程序理论上符合励磁厂商提出的要求，但在实验运行过程中却存在诸多问题。主要现象为实际多次发电过程中出现下上位机送无功数值后，励磁调节器不能进行调整。励磁网关硬件出现SUBNET ERR子网错误。重启励磁系统电源，MB+网关子网故障消失。论文写作，MODBUSPLUS。初步判断励磁子网设备出现了问题导致子网错误，接收不到下行数据，这种问题可能跟程序的编写顺序有关，莲花发电厂监控系统经过改造之后现已使用施耐德公司昆腾系列UNITY 65160 PLC,里面装载的是UNITY PRO编写的程序。随着CPU处理速度的不断提高每一次的扫描过程不断缩短，本文中莲花发电厂监控系统所使用的CPU完整扫描程序约为20MS。这就导致了几种情况的发生，首先在以上所更正的程序中虽然恒无功调节的时间为8秒，之后无功给定数值没有改变，励磁调节器进行判断后没有进行再次的读取网关中所提供数值，但MSTR功能块依旧在每隔20MS一个周期的情况下向MB+网络上的励磁调节器节点发送相同数据，励磁装置不会读取但会不断的进行判断；其次，与励磁系统通讯属于双工方式上下行通讯的情况，对于数据的实时上送，PLC中MSTR的读取也会给励磁系统造成很大的负担；第三，根据第一个情况所示我们根据设计在下达一个指令的时候保持0.5S，其实就已经向外部设备发出≥500/20次指令，这种情况对于MB+网络中本身支持的这种端口设备来说符合电气标准要求，但励磁系统通过MB+转485的转换装置后就会带来一些问题，那么每一条指令的时间怎么确定既要满足励磁调节器判断、接受和运算又要保证其设备不会导致停止响应。论文写作，MODBUSPLUS。
3 分析问题和解决问题的方法
经过实验分析认为，由于励磁装置通讯接口速率与PLC之间不协调导致。建议将原PLC与励磁通讯装置的MB+通讯，改为主-从方式的MB通讯，施耐德651 60系列PLC硬件本身支持对RS232和RS485串口通讯。适用于小到中等规模的数据量传送(<= 255 个字节)且带确认的数据传输，采用平衡发送和差分接收方式实现通信数据传输速率低简单可靠。针对上述情况对程序作相应调整，在PLC中采用MB通讯功能指令XXMIT。该指令用来与其它支持Modbus协议的从设备进行Modbus通讯。
因为RS485通讯属于半双工通讯，所以XXMIT功能块依据这一特点规定同一时间内只允许一个XXMIT功能块占用串口，保证在低速率指令先后执行保证励磁系统正确接受，程序设计过程中时间的配合问题至关重要。首先要考虑到当一个指令执行时所需要多少个周期来完成，其次要考虑到串口通讯时为了可靠的工作，在485总线状态切换时需要做适当的延时因素的影响。所以程序设计过程中将无功设值、恒无功调节状态码和退出恒无功标志位按照严格的时间要求对励磁系统进行发送，时间精确到0.01秒为单位。在改造过程中，设计了通过XXMIT功能块来测试设备相应速度的简单方法（只是用于本文所提情况，为专业人员提供思路）。论文写作，MODBUSPLUS。强制M1，用BITBOY等串口通讯软件监视所发数据，记录发送的请求和返回信息，整套系统串口通讯的响应速度=请求速度×PLC内部扫描周期。以上程序中所用到的0.1S的时间，就是用本方法计算得出的结果并达到预期效果。论文写作，MODBUSPLUS。
4 总结
通过改造从可靠性方面保证机组监控系统与励磁系统的通讯，使我们体会到运用先进设备的同时更要以安全、稳定为前提。同时反映了PLC在水电站控制方面的能力和灵活性，将工业领域中的可编程控制器PLC应用到水电站中，这对于水电站监控系统无论在技术上还是结构、性能等方面都是新的突破。对发电厂的安全稳定起着很大的作用。
参考文献：
[1]AEGSchneiderAutomation.ModiconModbusprotocolreferenceguide[Z].AEGSchneiderAutomation,1996.
[2]中华人民共和国电力工业部颁发．1997．水利发电厂计算机监控系统设计规定
[3]于恒春.ModbusPlus网及其应用[J].微计算机信息,1997,13(4):26-29
摘要将员工的职业发展管理和组织的人力资源发展战略相结合，作为实现企业与员工共同发展的双赢管理策略，已经被越来越多的企业所关注。企业通过完善职业发展管理系统，在实现企业战略目标的同时，兼顾员工的工作成就感与满意度，促进企业的长期可持续发展。本文以理论研究成果为基础，基于腾讯公司实施的职业发展管理体系进行分析，将理论研究与现实案例有机地结合起来。
关键词职业发展职业发展管理腾讯公司
企业的职业发展管理系统包括晋升与调动管理系统、报酬系统、激励系统、培训与开发系统、沟通系统这五个子系统。结合腾讯公司的职业发展管理体系，本文主要对其具有典型性的两大系统――晋升与调动管理系统和培训与开发系统进行分析。
一、腾讯公司的晋升与调动管理系统
职业通道设计的目的就是要使组织掌握员工的职业需要，帮助员工了解自我，达到组织和员工共同发展的目的。职业通道设计通过确立组织内晋升的不同条件和程序，使员工的职业目标和计划有利于满足组织的需要，并且帮助员工胜任工作。
腾讯职业发展体系分为员工职业发展体系与干部领导力体系。公司员工依据所从事职位，必须且只能选择对应的某一职位类作为职业发展通道；同时为保证管理人员从事管理工作的同时不断提升专业水平，除总办领导以及EVP以外的所有管理人员必须同时选择市场族、技术族、专业族的某一职位类作为其专业的发展通道，走双通道发展。这意味着在职业发展体系的支持下，员工可以同时在领导力通道以及员工职业发展通道上发展。
正如沙因提出的职业变动理论，职业规划实际上是一个持续不断的探索过程。腾讯公司双重的职业生涯路径管理体系可以让员工自行决定其职业发展方向，有利于充分调动员工的积极性和主动性，而且为员工拓宽职业发展空间，有助于员工自我价值的实现。
二、腾讯公司的培训与开发系统
培训与开发的最终目的在于通过提升员工的能力实现员工与企业的共同成长。现代企业的培训与开发系统设计往往包括两大核心、三个层面、四大环节。其中，两大核心是指在设计基于战略的职业生涯规划这一系统模型时有两大核心要点，既要考虑企业战略与经营目标对人力资源的要求，又要切实考虑员工的职业生涯发展需求。
（一）腾讯学院
2007年8月24日，腾讯公司宣布成立自己的企业大学――腾讯学院。围绕着为公司培养更多更好的人才的核心目标，学院致力于搭建一个有腾讯特色的学习型组织。学院现拥有超过百人的内部兼职讲师队伍、超过百门的自主研发课程和过千门的网络课程。对外，学院与哈佛、中欧、长江商学院及惠普商学院、爱立信中国学院、摩托罗拉大学等知名企业大学建立了合作关系，员工可接触到外部顶尖的专家讲师和顾问。同时引进了全球范围内领导行业标准的培训管理与在线学习系统（内部称Q-learning系统），目前这套系统正在影响着越来越多的腾讯人的学习习惯。
（二）腾讯学院培训体系总览
三、结语
尽管职业发展管理可以以企业为中心，也可以以个人为中心，但事实上，只有将企业职业发展管理与个人职业发展管理有效结合，在企业目标与个人目标之间找到平衡点、结合点，才能同时实现员工个人发展成就的最大化、企业人力资源管理效益的最大化，最终实现企业与个人各自的发展目标。
参考文献：
研究动物的目的之一是向动物学习。亿万年的进化在地球上造成了众多的动物物种，它们在世世代代适应环境、相互斗争的活动中发展出了许多卓有成效的能量转换、信息处理和信息传递的器官及组织，在小巧、灵敏、高效、节能、可靠及抗干扰等方面都令人赞叹不已。现代技术在许多地方远不及小小的昆虫。人类早就在向生物学习，“见飞蓬转而知为车”，观鸟翔而起飞行之意。第二次世界大战以后，便开始自觉地向自然界学习，开创出仿生学这个崭新的领域，通过多学科的协作对动物和植物进行模拟，仿生学已取得巨大成就。模仿海豚的流线型体型和能减少水的阻力的特殊皮肤构造，使潜水艇和快艇的速度提高了许多，从昆虫学来的振动陀螺仪使导航系统做到了小型化和高精度，这种例子不胜枚举。
仿生学开创时期的工作有许多是关于动物的感觉器官（信息接收器）和神经系统（信息处理系统）的。仿生学因此和控制论发生了密切的关系。控制论是一门以神经系统和自动机的对比中产生的关于动物和机器的通讯与控制规律的理论科学。控制论的一个分支―――生物控制论专门研究生物中的信息传递和加工处理的规律，它是仿生学的重要理论基础。它的产生促进了仿生学的发展，反过来又通过仿生学丰富了自己的理论。显然，对动物通讯的研究有助于认识动物中信息传递和处理的机制，从而促进生物控制论和仿生学的发展，使人们得以研制出更加完善、更加精美的通讯设备和系统来推动人工智能和智能机器人的研究，满足现代信息社会对通讯和信息处理能力日益增长的需要。这些对于我国四化建设来说，也是十分重要的。
（节选自《动物的通讯》）
【练习】
1、下列对文中画线的“密切的关系”这一概念的理解，最符合文意的一项是（）
A、控制论是仿生学的重要理论基础，仿生学是控制论的分支。
B、控制论促进了仿生学的发展，反过来又通过仿生学丰富了自己的理论。
C、控制论有助于认识动物中信息传递和处理的机制。
D、仿生学有助于认识动物中信息传递和处理的机制。
2、控制论的定义是从哪个方面来下的（）
A、产生的基础和机器通讯的规律。
B、动物和机器通讯与控制规律。
C、神经系统和自动机的对比与控制规律。
D、产生的基础和研究的范围。
3、下列理解不符合原文意思的一项是（）
A、直接“推动”“人工智能和智能机器人的研究”的是完善精美的通讯设备系统。
B、最后一段中画线词“自己”，具体指的是“生物控制论”。
C、我们人类至今还没有对“动物的通讯”这一概念给出一个明确的定义，也没有对这一概念的范围予以界定。
D、最后一段中画线词“机制”的最准确含义应该是指“机体限制”。
4、根据本文提供的信息，以下推断不正确的一项是（）
A、我们人类深入地研究动物的唯一目的就是要向动物学习，去模仿动物的各种性能以便于制造出人类所需的一些高尖端的科技产品。
B、动物在世世代代适应环境、相互斗争的活动中发展出了一些器官和组织，这些器官和组织能够卓有成效地转换能量、处理信息和传递信息。
C、仿生学顾名思义就是人类对动物和植物的一些特殊性能进行模拟，从而推动人工智能和制造出人类所需的一些高尖端的科技产品。
[ 关键词 ] 心跳信号 CP441-2EMRON－SerialMODBUS-RTU
[ Abstract ]This paper introduces that how to realize AS412-3 H and EMRON
Control System redundant communication by using heartbeat.Source code is
also provided to show detail resolvent in real project.
[ Key Words ] Heartbeat CP441-2 EMRON－Serial MODBUS-RTU
中图分类号: TJ768.4文献标识码A 文章编号
项目简介
扬子石化―巴斯夫有限责任公司是中国石化和德国巴斯夫以50:50的股比共同出资建立的大型石油化工企业，总投资约29亿美元，2001年9月开始工程建设，于2005年6月投入商业运营。
BASF-YPC新近委托沈阳蓝英工业自动化装备有限公司为其系统集成由沈阳远大压缩机制造有限公司提供的空气压缩机。该压缩机产生氢气、一氧化碳及氢气和一氧化碳的混合气。控制系统的冗余通讯原理如图1所示。
AS412-3H CP441-2与EMRON-Serial通过RS485通讯电缆相连。利用
Modbus-RTU通讯协议来进行主站与从站的数据交换。
二．冗余通讯要求
EMRON系统为单CPU，两个冗余通讯网卡Serial。SIEMENS系统为双CPU，两个冗余通讯网卡CP441-2。EMRON做为Modbus主站，SIEMENS做为Modbus从站。通讯协议为Modbus-RTU协议。
通信参数：
Slave Address：1；
Master Address：2；
波特率：19200Bits/s；
8位数据，1位停止，无奇偶效验位；
图1 冗余通讯原理图
硬冗余通讯，无论主站或是从站有且只要一条通讯链路损坏时，系统自动切换到另一条链路。由于SIEMENS系统的硬冗余机制是：CP通讯卡相对CPU是独立的，即CPU故障时，相应的CP通讯卡仍然“正常”工作。而EMRON系统的硬冗余机制是：主Serial通讯卡没有接收到通讯数据，则备用Serial通讯卡工作。由于两者的硬冗余机制不一样，所以进行现场冗余通讯试验时，出现以下一些问题，见表1和表2。-表示故障；
表1 冗余试验-Modbus Master切换
表2 冗余试验-Modbus Slave切换
根据冗余试验我们可以得出几个结论：
根据表1，EMRON系统Serial通讯卡有且只有一个故障时，通讯仍然是正常的；这时，原来的Serial备用通讯卡作为主通讯卡；
根据表2，如果SIEMENS系统的CPU发生故障且通讯卡无故障时，由于CP通讯卡还“正常”工作，所以EMRON所得到的数据是CPU停止后的“静态”数据，冗余通讯故障；
根据表2，如果如果SIEMENS系统的CP通讯卡发生故障时，EMRON系统可以正常切换；
所以，问题的关键在于SIEMENS系统的CPU故障后且相应的CP通讯卡“正常”工作时，EMRON系统的Serial通讯卡要进行一次主/备切换。
三．冗余通讯实现
由于SIEMENS系统与EMRON系统的冗余通讯机制完全不同，单凭硬件组态实现不了冗余通讯。故提出了利用心跳信号Heartbeat来实现双方系统的冗余通讯。
Heartbeat实现冗余通讯的原理是：SIEMENS系统周期2秒产生方波（心跳），EMRON系统若周期接收到心跳信号，则认为通讯正常；若心跳停止（恒为0或1），则因为通讯故障，这时需要进行通讯卡Serial的“自动切换”，利用EMRON系统的内部通讯卡切换命令SWREQ进行“自动”切换 。切换成功后，再次接收到心跳信号，通讯正常；见图2，心跳信号的产生。
图2 心跳信号逻辑
利用心跳信号后，我们再次做冗余通讯试验，见表3。
表 3 利用心跳信号的冗余通讯
四．应用体会
⑴ SIEMENS系统的通讯冗余机制是CP冗余与CPU无关，最大程度实现了硬冗余；
⑵ EMRON系统的通讯冗余机制是主/备冗余，Serial通讯卡只要一个工作，另一个在备用状态；
⑶ 利用心跳信号后，可以实现“软”冗余通讯，数据延迟一个或两个周期（切换时间）；
⑷ 由于EMRON系统Modbus-RTU通讯时，AO，DO数据如果没有变化，则Serial通讯卡不发送相应的功能码，故EMRON系统也需给SIEMENS系统一个心跳信号；所以，当Serial切换完成后，AO，DO的实时数据也相应发送到CP441-2；
参考文献：
[1] S7-300/400 PLC应用技术 （机械工业出版社）
关键词：串口通讯，PDA嵌入式操作系统，WinCE
1引言
掌上电脑PDA（Personaldigital assistants，个人数字助理）以其轻便、廉价、功能强大、便于野外作业的特点，越来越受到测绘界人士的青睐。在某些领域有逐渐替代台式机和笔记本电脑的趋势。基于PDA的嵌入式应用软件研究与开发是目前测绘领域中的一个热点，已经开发成功的掌上型测绘系统中，大多数是基于Windows CE嵌入式操作系统。Windows CE之所以能在嵌入式系统市场上取得如此辉煌的成果，与其自身与Windows操作系统的兼容性和相似性是分不开的。未来，将PDA用于常规的测量中，实现内、外业一体化、自动化是提高测量效率的必然趋势。
2嵌入式系统研究
2.1 嵌入式系统
根据国际电气和电子工程师协会（IEEE）的定义，嵌入式系统是“devices used to control, monitor, or assist the operation ofequipment, machinery or plants”，即控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置。一般而言，整个嵌入式系统的体系结构可以分成四部分：嵌入式处理器、嵌入式设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件，如图1所示。
图1 嵌入式系统的组成
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、并且软、硬件可裁剪、适应于对功能、可靠性、成本、体积及功耗有严格要求的专用计算机系统[1]。嵌入式系统包含硬件和软件两部分：硬件架构上以嵌入式处理器为中心，配置存储器、I/O设备、通信模块等必要的外设；软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口（API），向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包（BSP）。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能。从软件方面讲，嵌入式系统使用的操作系统一般是实时操作系统（RTOS）。目前广泛使用的RTOS有EPOC、Palm、Windows CE、嵌入式linux等。
与其竞争对手相比，Windows CE功能更为强大，尤其是在多媒体应用方面。Windows CE是微软开发的以组件为基础的嵌入式操作系统，专门用于手持设备和信息家电。它的模块化设计方式使得软件开发人员可以根据不同的开发产品来自己设计系统。此系统与Windows OS极为相似，尤其是在GUI(即图形用户接口)方面，熟悉Windows OS的用户掌握Windows CE很容易。目前，使用Windows CE的掌上电脑除微软的Handheld PC外，还有CASIO、惠普、NEC和三星等厂家生产的手持设备。
2.2嵌入式开发研究
2.2.1 嵌入式应用软件开发
嵌入式应用软件一般是针对特定的应用领域（例如：旅游、餐饮、娱乐及本文提到的测绘等），基于某一固定的硬件和软件平台，用来达到用户预期目标的计算机软件。本文提到的硬件平台指的是掌上电脑HP iPAQ hx2100，软件平台即HP内置的WinCE操作系统，全站仪可以认为是嵌入式设备。嵌入式软件系统的开发流程如图2所示。
图2 嵌入式系统的开发流程
2.2.2嵌入式系统开发环境分析
嵌入式系统通常是一个资源受限的系统，因此直接在嵌入式系统平台上编写软件比较困难，有时候甚至是不可能的。免费论文参考网。目前一般采用的解决办法是首先在PC机或笔记本电脑上编写程序，然后通过交叉编译环境（即常见的模拟器）部署成目标平台上可以运行的可执行文件，最后再下载到目标平台上的特定位置上安装运行。免费论文参考网。
需要交叉开发环境（CrossDevelopment Environment）的支持是嵌入式应用软件开发时的一个显著特点，交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境，它与运行嵌入式应用软件的环境有所不同，通常采用宿主机／目标机模式，如图3所示。
RS232/USB链路
图3 交叉开发环境
宿主机（Host）是一台通用计算机（如PC机或者笔记本电脑），它通过串口或者USB接口与目标机通信。宿主机的软硬件资源比较丰富，不但包括功能强大的操作系统（如Windows和Linux），而且还有各种各样优秀的开发工具（Microsoft的Embedded Visual C++或本文提到的VS.NET2005等），能够大大提高嵌入式应用软件的开发速度和效率。目标机（即本文提到的HP PDA）可以是嵌入式应用软件的实际运行环境，也可以是能够替代实际运行环境的仿真系统，但软硬件资源通常都比较有限。
3 开发环境与通讯方式选择
3.1 开发环境
目前，基于PDA的嵌入式开发主要有两种方式，一种是基于EVC4.0开发WinCE应用程序，另一种方式是基于VS.NET的智能设备应用程序开发。前者安装过程和环境配置比较复杂，主要是补丁和汉化包较多，在开发WinCE应用程序之初，用户往往因为软件安装不够齐全或环境配置不当等原因，造成开发环境无法正常使用。而后者可以避免前者的缺点，应用于开发比较方便。
Visual Studio.NET是.NET平台下最为强大的开发工具(目前最高版本为Visual Studio.NET2005)，无论是软件服务商，还是企业应用程序的部署与，Visual Studio.NET都可以提供近乎完美的解决方案[4]。Visual Studio.NET提供了包括设计、编码、编译调试、数据库联接操作等基本功能和基于开放架构的服务器组件开发平台、企业开发工具和应用程序重新工具以及性能评测报告等高级功能。随着微软Visual Studio.NET开发平台的推出，在其上开发移动应用程序，有着EVT（包括EVB和EVC）无法比拟的优点。本文主要用到的是.NET平台下的智能设备应用开发。免费论文参考网。
3.2通讯方式选择
目前最常见的硬件之间的数据通讯有串口通讯和USB通讯两种方式，而USB通讯常常涉及到驱动问题，实现起来相对比较困难。这样串口通信常常成为首选的通讯方式，可以设计相应的串口通信程序，完成设备之间的数据通信任务。
大多数计算机应用系统与数据设备之间通讯只需使用3到5根信号线即可工作。这时，除了TXD、RXD以外，还需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信号线[2]。（当然，在程序中也需要对相应的信号线进行设置。）
图4 发送数据TXD（2号引脚）与接收数据RXD（3号引脚）跳线
采用以上接法，在设计程序时，直接进行数据的接收和发送就可以了，不需要对信号线的状态进行判断或设置。
4 HP PDA与尼康全站仪双向通讯程序实现
4.1 PDA与全站仪通讯协议分析
为了实现PDA控制全站仪、实时的全站仪测量数据上传/下载，必须在PDA与全站仪间实现双工数据通讯。本文以Nikon DTM-352全站仪为例介绍双向通讯问题。凡涉及到通讯问题首先我们要解决的是通讯协议，表1为Nikon全站仪通讯协议格式[3]。
表1：
关键词：Android；企业办公；本地通讯录
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）29-0114-02
大多数企事业单位每年都要更新员工通讯录表格，为了方便查询，大多数的员工都会把通讯录电子表格保存到手机。但在手机端打开电子表格查询联系人不但操作起来不方便，而且找到联系人后不能直接拨打联系人电话、发送短信或者发送邮件。现在网络上有很多基于服务器端的企业通讯录软件，但是这类软件需要搭建服务器，用户需要联网才能访问通讯录，而且后期维护也比较麻烦，使用起来不方便。本论文设计的一种基于Android平台的本地办公通讯录系统，用户只需要将本系统安装到手机端，即可读取手机本地联系人电子表格，然后根据表格生成联系人列表，实现拨打电话、发送短信、发送邮件等通讯功能。
1系统设计
1.1功能设计
系统主要功能是能够打开本地电子表格通讯录，读取通讯录内容，分别按照企业组织架构以及联系人姓名两种模式生成通讯录列表。在组织架构模式下，用户点击部门列表项后能展开列表项看到所有本部门联系人姓名，点击具体联系人姓名后能出现该联系人具体信息，在联系人信息界面能实现拨打电话、发送短信等功能。在普通姓名模式下，能实现按照姓名排序显示本企业所有联系人列表，能实现按姓名查询操作，点击具体联系人姓名后能出现该联系人具体信息，并实现拨打电话、发送短信等功能。
1.2数据库设计
使用Android自带轻量型数据库SQLite，联系人数据表字段应包含编号、姓名、部门、职位、手机、座机、邮箱。
1.3界面设计
主要包含三个界面，第一个界面主要功能是选择联系人表格，第二个界面是按照组织架构显示联系人，第三个界面是按照人员名字顺序显示。
2系统实现
2.1自定义索引栏
在按照人员姓名显示联系人列表的时候需要实现AndroidListView侧栏字母索引排序功能，此界面上面是一个带删除按钮的EditText，我们在输入框中输入可以自动过滤出我们想要的东西，当输入框中没有数据自动替换到原来的数据列表，然后下面一个ListView用来显示数据列表，右侧是一个字母索引表，当我们点击不同的字母，ListView会定位到该字母地方。
实现思路是首先应当将字母的索引栏继承与一个控件，通过ondraw方法将字母画出来。然后我们应该监听这个字母控件的ontouch事件，来判断用户到底是按了那个字母。三是实现这个索引栏与ListView的联动，就是将ListView滑动到按下字母的位置。
关键代码：
2.2左边菜单栏导航
按照组织架构显示联系人需要使用到屏幕的左边是导航菜单栏，然后点击左边的，右边的内容发生变化。实现思路是使用ListView+Fragment来布局，当HstView中的Item被选中的时候，动态切换Fragment中的内容。
2.3电子表格操作
本系统主要的数据是从excel电子表格里读取的，我们需要读取表格字段，然后按照类别写入SQLite数据库中，这里我们借助jxl库，可以很方便的对Excel进行读取。关键代码如下：
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