摘 要：介紹了針對通信用多逆變模塊電源設備的遠程監控要求，利用CAN總線與底層多逆變模塊連接、通過Web服務器連入Internet的嵌入式遠程監控系統。本系統授權用戶可在Internet任意一點應用瀏覽器訪問該系統，實現對底層設備群的監控和管理。該系統也可以移植應用到樓宇自動化、工業底層現場設備網絡等遠程監控場合。

　　關鍵詞：遠程監控；嵌入式系統；分布式；CAN總線

　　前 言

　　隨著計算機技術和網絡技術的飛速發展，Internet網已成為信息交流的重要渠道，基于WebB/S(BroWser/Server)遠程監控技術的應用也越來越廣泛。將這種技術應用于工業現場控制，用戶可在Internet接入的地方，實現對工業現場設備進行遠程監控，是當前倍受關注和研究熱點的真正意義上的工業控制遠程監控系統。CAN bus是一種有效支持分布式控制和實時控制的優秀工業控制現場總線，與其它通信總線相比，具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由CAN總線組成的分布式控制系統與Internet網絡連接的嵌入式系統集成后的遠程監控系統，可把工業控制現場的數據信息實時可靠地傳輸，實現工控現場與管理信息系統(MIS)的無縫連接。本系統針對通信用多逆變模塊電源系統的遠程監控要求，通過CAN總線與底層多逆變電源模塊連接、通過Web服務器接入Internet的嵌入式系統，成功實現了對底層工業現場設備的遠程監控和管理。

　　CAN總線與嵌入式操作系統

　　CAN(CoNtroller Area Net)總線

　　CAN總線是一種多主總線，通信速率可達1Mb/s。CAN總線的通信接口集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層功能，可完成包括位填充、數據塊編碼、循環冗余檢驗、優先級判別等通信數據的成幀處理。CAN bus協議廢除了傳統的站地址編碼，采用了對通信數據塊進行編碼的方式，這種方法可使網絡內的節點個數在理論上不受限制。數據塊的標識碼由11位或29位二進制數組成，即可定義211或229個不同的數據塊。這種按數據塊編碼的方式，可以使不同的節點同時接收到相同的數據，這一點在分布式控制系統中非常有用。因為CAN bus采用短幀格式通信，每幀最多有8個字節數據，可滿足工業領域中控制命令、工作狀態及測試數據的一般要求。同時，8個字節不會占用總線時間過長，保證了通信系統的實時性要求。同時CAN bus協議采用CRC檢驗并提供相應的錯誤處理功能，保證了數據通信的可靠性。CAN總線的上述特點非常適合工業現場過程監控設備的互連。

　　CAN總線采用多主競爭方式工作和非破壞性總線仲裁技術，總線上任意節點可在任意時刻主動地向網絡上其它節點發送信息而不分主次，各節點之間實現自由通信。當多個節點同時向總線發信息時，優先級較低的節點會主動退出發送，而優先級較高的節點不受影響。大大節省了總線沖突仲裁時間，在網絡負載很重的情況下，也不會出現網絡癱瘓的情況。因此，適用于分布式監控系統的數據通訊。

　　嵌入式操作系統

　　嵌入式操作系統(Embedded Operation System簡稱EOS)是嵌入式技術或嵌入式系統的關鍵技術之一。嵌入式系統(Embedded System)是對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。簡單的嵌入式系統并不使用操作系統，只包含一些控制流程。但當功能復雜化以后(如圖像用戶界面和網絡支持等)，簡單的流程控制不能滿足系統的要求，這時就必須考慮采用操作系統作為系統軟件。嵌入式操作系統uclinux是在Linux2. 0版本的基礎上裁減掉存儲器管理單元(Memory Management Unit簡稱MMU)得到的。此外，為了將系統設置成為網絡服務器，需另外移植并調試通過支持公共網關接口(CG I：Common Gateway Interface)的HTTP服務器軟件BOA。

　　系統工作原理

　　系統簡介

　　針對通信用多逆變模塊電源系統的遠程監控要求，在嵌入式核心板的基礎上擴展了CAN總線接口，整個系統稱為嵌入式遠程監控系統(uCremM)。它基于Motorola公司的ColdFire5272CPU，2M FLASHMEMORY、32M DRAM以及UART、ETHERNET網卡等外圍設備接口，CAN總線控制芯片采用英飛凌的82C900，SPI接口支持CAN2. 0B。

　　監控系統板利用RS232串口線和雙絞線與宿主PC機相連，組成可以交叉編譯的開發環境。編譯語言為標準C，在宿主PC機上編譯uClinux內核并下載到uCremM板上，由uCremMMOUNT上宿主機上的應用程序開發目錄，就可以在PC機的L inux環境下進行嵌入式應用程序開發，最后重新編譯包括應用程序的內核并燒寫到uCremM上的FLASHMEMORY 就完成了監控系統的軟件。