基于TCP／IP的远程雷达配电系统

EIO控制模块上电之初需要对内部器件进行初始化操作，当然需要对网络芯片进行初始化，包括设置本机IP地址、子网掩码，发送缓冲区和接收缓冲区的大小设置等，然后设置Socket工作模式，具体如下：
(1)初始化芯片，在W5100内部寄存器中设置MAC地址、IP地址、子网掩码和网关等；
(2)建立Socket连接，可以设置为Server方式或者Client方式；
(3)建立1个TCP连接，或者UDP连接；
(4)通过TCP Socket接收和发送数据；
(5)关闭Socket。

2．2 配电开关与传感器


选择可以通过开关量进行控制，同时可以提供状态指示的开关作为被控设备配电开关。
主进线开关选用施耐德Compact NS100塑壳断路器，该开关为模块化设计，提供可靠的触头指示，具有隔离功能，符合IEC60947-1，2标准。配有电动操作机构，可自动化进行开合闸控制。它具有过载保护、短路保护、接地保护等保护功能。装有辅助触头模块，可提供以OF(指示断路器的触头位置)、SD(脱扣指示)、SDE(故障显示)等。


各支路开关选用施耐德Multi9系列C65N型小型断路器，它具有短路保护及过载保护功能。装配有OF状态指示接点和SD报警接点，可为系统提供开关状态指示及报警指示。配有远动控制附件Tm，Tm远动控制附件通过控制指令可实现对负载的通断控制。


采用维博公司生产的WB51GR01智能电量传感器对供电系统电力参数进行监测，以及选用WB43RS智能温适度传感器对环境温度和湿度进行监测，电力监控仪和温湿度传感器都采用工业标准的RS 485通信接口和MODBUS通信协议。

3 软件设计


监控计算机(客户端)和远程EIO控制模块(服务端)之间采用计算机网络进行数据通信，具有通信可靠和速度快(10 Mb／s以上)的优点。


EIO控制模块的软件采用C51编程语言进行编写，主要负责处理网络协议芯片参数的配置，处理串口数据和网络报文数据的转换，以及IO控制请求报文数据的转换和控制等，程序固化在单片CPU中。把IO端口和串口的控制设为两个Socket端口，端口号分别为5100和6020，其中IO端口数据发生变化时主动向连接的客户端发送报文，正常情况下定时发送IO状态报文。串口端口接收到客户端请求后，在串口得到响应后发送报文。


监控计算机控制软件在Windows XP环境下采用Visual C++6．0工具进行编写。Winsocket为Windows下网络异步通信提供了一种方便开发和运行的环境，网络应用程序不直接与TCP／IP核心打交道，而与网络应用编程界面Socket打交道。CAsyncsocket类是CObject类的派生类，封装了Windows套接字API函数。它被集成在MFC类库中，从而将面向对象的方法与Windows套接字联系在一起。在本程序中，使用的是CSocket类。CSocket类是CAsyncsocket类的派生类，与CAsyncsocket类相比，CSocket类提供了更高层次的套接字支持。也就是说，使用CSocket类可以忽略网络通信中的细节，比如创建窗口、消息发送和消息绑定等。使用CSocket类实现网络间数据的发送和接收，没有使用传统的send与recv函数，而是使用CSocket类、CSocketFiIe类与CA rchive类协同工作，实现数据的发送和接收。


在远程网络通信模块中，按照Client／Server模式采用面向连接的服务，其套接字调用顺序如图3所示。

不管在客户端还是服务器端，发送数据都是主动的，而接收数据都是被动的。服务器创建一个监听线程，随时监听是否有客户的连接要求，并决定是否要响应该请求，如响应，则建立Socket来处理客户的数据通信请求，客户端也相应建立Socket来接收服务器传来的数据。作为客户端需要处理的网络事件有：FD_CONNECT．FD_CLOSE，FD_READ，FD_WRITE。在客户端应用程序中自定义CMySocket类，根据用户对控制站点的需要，建立CMySocket对象，用于发送和接收数据。监控计算机建立数据库，提供系统日记数据记录功能。监控计算机(客户端)软件设计流程如图4所示，通过编写开关、仪表等控件，优化软件界面设计，监控计算机软件设计界面如图5所示。

4 结语


随着现代雷达对远端设备无人值守、智能化功能要求的不断提高，以及车载雷达系统高机动性的需求，对雷达整机的重要组成部分配电系统的设计也带来了数字化、智能化、网络化的更高要求。本文设计的应用系统，在监控计算机和各个雷达站点的EIO控制模块之间采用标准的TCP／IP通信协议，针对客户机／服务器模式，将Windows Socket编程技术应用于站间通信，给出了系统总体设计方案及软件设计，实现了多台雷达的远程配电，为类似的远程控制方案设计提供了一个借鉴。本文设计的远程配电系统已在多个雷达站投入使用，实际使用结果表明：本系统具有运行稳定，数据传输高效、可靠，界面美观，人机对话友善、扩展性好等优点。