SAE J1939协议在客车车灯控制系统中的应用研究

图2 仿真系统体系结构示意图

　　控制协议：定义各对象的接口数据定义，参数个数，参数的量纲、量程。实现上采用动态库的方法，或者组件库，处理不同的控制接口协议。

　　人机接口：显示各对象的参数与状态，提供用户人为修改对象参数和状态的方法，通常是提供对话框来修改设备参数。

　　仿真控制：为了测试和调试的需要，在仿真控制计算机上，发送仿真控制命令，启动设备的运行，统一设备间的定时和节拍，使系统协调一致。

　　4 关键技术
　　
　　由于系统中的设备很多，其接口协议、硬件接口也不一定相同，如果采用针对单个设备逐个编写仿真程序，设备仿真的工作量很大，会造成系统庞大，使得系统修改和维护困难，不利于系统的复用，因此在本系统中采用类似组态的方法，分解设备的各方面属性，通过配置数据定义仿真设备，这就是组态化仿真模型。

　　组态化仿真模型就是在仿真设计中，对于繁多的仿真对象，采用统一定义的组态化仿真对象模型，把仿真对象定义为具有若干属性的类。在仿真设备类中，定义设备的接口、数据处理方法（通信协议）、校验方法等方法和属性。对于网络接口，可以定义其网络地址、数据接收端口和发送端口。对于串行口，定义其帧头、帧尾标记等。这样灵活的定义，可以使仿真对象适应各种不同的应用环境。

　　显示组态：为仿真对象定义其参数，并确定在人机界面上的显示属性，主要显示方式有字符、图形、列表等[3]。

　　校验方式：对于网络数据，在传输中已经考虑了校验。对于串行数据，仿真程序需要自己处理帧校验。通常要定义校验字的生成和验证方法，校验算法有CRC、奇偶校验等，还要区分校验的位数，有的是字节校验，有的是字校验。

　　查询方式：仿真对象的数据上报，有的采用查询/应答方式，有的采用定时上报，时间隔可以改变。

　　对于设备的监控协议，构造协议处理库，然后对仿真对象指定与其对应的协议。

　　故障模式：为了测试监控系统，分析监控系统的处理能力，通过分析测控设备的故障模式，人为改变设备的状态或参数,如设备的故障、低限告警、高限告警、矛盾的状态等。

　　通过组态定义，可以很方便地把复杂的设备分解为各个方面，通过化整为零，复用所定义的数据处理、显示、控制等各个侧面。

　　这样，通过对仿真对象各个属性的分解与组合，可以产生各种类型的仿真对象。把对象定义作为配置数据存储起来，形成仿真配置文件。仿真处理程序依照配置文件生成相应的仿真对象，在仿真控制程序的统一调度下，完成测控设备仿真。同时，运行监控系统，通过仿真系统改变设备的状态，在监控系统上可以得到显示，通过监控系统改变设备的参数，则仿真设备接收后，修改设备参数，并把数据上报到监控系统。仿真系统还可以人为地设置一些异常的设备状态，超限或临界的参数，来检查监控系统的处理逻辑的正确性。

　　在仿真环境下，通过在监控系统中进行操作，通过仿真系统模拟设备的执行，监控系统显示操作的执行结果。这样在不影响实际设备正常运行的情况下，进行全站设备的操作培训，降低培训成本，减小设备操作的风险。

　　5 结论

　　通过组态的方法构造测控设备仿真系统，为监控系统的调试、测试提供了灵活的环境，也为监控系统的培训提供了一个方便、实用的操作、演示培训平台。

　　该系统的创新之处在于把组态化的设备仿真技术应用于监控系统的研制、开发和培训，可以及早测试和检查，提高开发效率，有助于提高系统的可靠性，降低建造成本和培训成本。