【優(yōu)秀碩士博士論文】基于tcpip的文件傳輸與數(shù)據(jù)處理吳光強(qiáng)

1、碩士學(xué)位論文基于TCP/IP的文件傳輸與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)學(xué)科專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 控制理論與控制工程 摘 要 隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的興起與迅速發(fā)展,引發(fā)了控制領(lǐng)域深刻的技術(shù)變革?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放性方向發(fā)展將是控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的主要潮流。TCPIP協(xié)議已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中最主要的傳輸協(xié)議， TCPIP除了用于廣域網(wǎng)外，在局域網(wǎng)中也廣泛應(yīng)用。本課題研究了基于TCP/IP的文件傳輸與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，系統(tǒng)采用梅特勒托利多智能稱(chēng)重儀表IND880以及上位機(jī)、交換機(jī)等設(shè)備，使用可視化編程工具Visual Basic開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)了智能稱(chēng)重儀表與上位機(jī)的遠(yuǎn)程以太網(wǎng)通信，完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸，并保存在S

2、QL數(shù)據(jù)庫(kù)中。針對(duì)一些控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量大、通信距離遠(yuǎn)、實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn),設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了該應(yīng)用程序，提高了自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。本課題研究主要工作集中在：首先，分析了智能稱(chēng)重儀表特性以及在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，在查閱了大量資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)了其與上位機(jī)通信方式的特點(diǎn)，重點(diǎn)分析以太網(wǎng)通信的優(yōu)缺點(diǎn)。其次，本課題介紹了梅特勒托利多稱(chēng)重傳感器和控制終端的特點(diǎn)，分析其硬件配置、支持的多種通信方式和搭載的稱(chēng)重軟件系統(tǒng)等。最后，介紹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)設(shè)置VB中的Winsock控件屬性及調(diào)用控件方法實(shí)現(xiàn)TCP方式的網(wǎng)絡(luò)通信。利用這個(gè)控件，編寫(xiě)TCPIP客戶(hù)服務(wù)器程序，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)智能稱(chēng)重儀表與上位機(jī)的遠(yuǎn)程以太網(wǎng)通

3、信，完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸，并解析傳輸文件后保存在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中。關(guān)鍵詞：TCP/IP；以太網(wǎng)通信；SQL；VB；WinsockAbstractWith the rise and rapid development of computer and network communication technology, led to profound technological change control field. Control system structure to the network, open the direction of flow control systems wil

4、l be a major technological development. TCP / IP protocol has become the most important computer network transport protocols, TCP / IP except for the WAN, but also widely used in the LAN. The research of the TCP / IP file transfer and data processing system based on a network system using METTLER TO

5、LEDO IND880 weighing instruments and intelligent PC, switches and other equipment, using a visual programming language Visual Basic to develop applications to achieve a intelligent Weighing remote Ethernet communication instrument with the host computer, complete real-time production data collection

6、 and transmission, and stored in an SQL database. Some control systems for large volumes of data, communication distance, high real-time characteristics, design and development of the application, to improve the level of automation and productivity. This research work is mainly focused on:Firstly, t

7、he network intelligent weighing instrument characteristics and are widely used in industrial production, and in access to a wealth of information on the basis of their characteristics are summarized with the host computer communication, focusing on the advantages and disadvantages of Ethernet commun

8、ications.Secondly, this paper describes the METTLER TOLEDO weighing sensor and control terminal characteristics, analyzes the hardware configuration, a variety of communication methods and weighing system equipped with software support.Finally, system design, network communication TCP mode by settin

9、g the VB Winsock control properties and call control methods. With this control, the preparation of TCP / IP client-server program, production site intelligent weighing instrument remote Ethernet communication with the host computer, complete real-time production data collection and transmission, an

10、d transfer files parsed after saving in a SQL database.Key words: TCP/IP；Ethernet communication；SQL；VB；Winsock目錄第一章 緒論11.1 課題的背景11.2 課題研究目的和意義11.3 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)21.4 本文主要完成的工作3第二章 工業(yè)智能稱(chēng)重儀表42.1 稱(chēng)重儀表的介紹42.1.1 稱(chēng)重傳感器的選型42.1.2 控制終端的選型和功能42.2 本章小結(jié)6第三章 網(wǎng)絡(luò)通信原理和控件73.1 VB中網(wǎng)絡(luò)通信控件Winsock73.1.1 Winsock控件的屬性73.1.2 Winso

11、ck控件的事件93.2 網(wǎng)絡(luò)通信原理133.2.1 TCP協(xié)議133.2.2 UDP協(xié)議153.2.3 本章小結(jié)16第四章 基于TCP/IP的文件傳輸和數(shù)據(jù)處理的設(shè)計(jì)204.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案204.2 文件傳輸?shù)某绦虻木帉?xiě)和調(diào)試284.2.1 VB項(xiàng)目的創(chuàng)建284.2.2 正反解算法功能塊的編寫(xiě)364.2.3 手動(dòng)程序的編寫(xiě)和調(diào)試424.2.3 自動(dòng)程序的編寫(xiě)和調(diào)試494.2.4 觸摸屏機(jī)器人顯示、極限功能塊等其他功能的編寫(xiě)和調(diào)試574.3 數(shù)據(jù)處理程序的編寫(xiě)和調(diào)試624.3 NS統(tǒng)合模擬與實(shí)際調(diào)試65第五章 總結(jié)分析68參考文獻(xiàn)69攻讀學(xué)位期間的研究成果71致謝72學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明73學(xué)

12、位論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明73第一章 緒論1.1 課題的背景近年來(lái)，我國(guó)企業(yè)信息化建設(shè)在企業(yè)內(nèi)部信息管理、辦公自動(dòng)化、電子商務(wù)和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化方面取得了比較明顯的進(jìn)步。但對(duì)于絕大多數(shù)的中小型企業(yè)來(lái)說(shuō)，在信息化建設(shè)方面存在的問(wèn)題還很多雖然大部分中小企業(yè)也已經(jīng)購(gòu)置了計(jì)算機(jī)有些也用上了財(cái)務(wù)軟件，倉(cāng)管軟件，建立了自己的網(wǎng)站甚至有些企業(yè)還實(shí)施了ERP項(xiàng)目，但總體來(lái)講應(yīng)用層面比較淺，“信息孤島”現(xiàn)象日漸突出，不同軟件間，尤其是不同部門(mén)問(wèn)的數(shù)據(jù)信息不能共享。設(shè)計(jì)、管理、生產(chǎn)的數(shù)據(jù)不能進(jìn)行交流，數(shù)據(jù)出現(xiàn)脫節(jié)，信息需要多次重復(fù)輸入，信息交流的一致性無(wú)法保證特別是對(duì)于廠(chǎng)礦企業(yè)來(lái)說(shuō)，以上信息化項(xiàng)目實(shí)施后生產(chǎn)設(shè)備所產(chǎn)生的

13、數(shù)據(jù)(如：衡器、溫度、壓力、流量等計(jì)量器具，儀器儀表上的讀數(shù))仍需通過(guò)人工記錄后再輸入到電腦中，造成生產(chǎn)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)信息脫節(jié)，速度慢，而且人工輸入中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)輸入錯(cuò)誤甚至發(fā)生人為錯(cuò)誤的現(xiàn)象，造成信息的不準(zhǔn)確影響公司的生產(chǎn)、管理、效益和決策。這是傳統(tǒng)軟件無(wú)法解決的管理漏洞。稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)管理在工業(yè)生產(chǎn)中的意義重大，解決人工統(tǒng)計(jì)和錄入的傳統(tǒng)辦法已經(jīng)迫在眉睫，而以太網(wǎng)通信的優(yōu)點(diǎn)正是這個(gè)問(wèn)題的突破口。1.2 課題研究目的和意義目前一些生產(chǎn)資料管理的稱(chēng)重軟件只能實(shí)現(xiàn)在單機(jī)及局城網(wǎng)中數(shù)據(jù)的共享，如在異地查詢(xún)相關(guān)數(shù)據(jù)，既不方便，也不利于企業(yè)宏觀(guān)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，無(wú)法及時(shí)作出判斷，影響決策策基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的解決方案，即可實(shí)現(xiàn)

14、對(duì)稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)管理的高效率、實(shí)時(shí)性、安全性、科學(xué)化、現(xiàn)代化、智能化。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)智能儀表在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種測(cè)量及控制系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，各種測(cè)控系統(tǒng)需要上位計(jì)算機(jī)與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)各種智能化儀表進(jìn)行通信，以便及時(shí)了解掌握現(xiàn)場(chǎng)的各種分析數(shù)據(jù)和狀態(tài)。在多個(gè)行業(yè)中存在控制系統(tǒng)中數(shù)據(jù)量大、通信距離遠(yuǎn)、實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)，這就使得RS232和RS485等通信方式不能滿(mǎn)足該需求。1.3 國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)當(dāng)前以稱(chēng)重衡器為代表的計(jì)量器已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)與流通企業(yè)中每個(gè)企業(yè)或多或少都使用不同的計(jì)量器具特別是稱(chēng)重衡器一個(gè)企業(yè)計(jì)量器具少則幾十件，多則幾百件，幾千件，且這些計(jì)量器分布于企業(yè)的各

15、十不同車(chē)同，倉(cāng)庫(kù)等地方，有的甚至是不同的地區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)企業(yè)大多數(shù)依靠人工取紙，人工抄表的方式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，獲取的計(jì)量信息步，傳輸速度慢，處理周期長(zhǎng)因此實(shí)現(xiàn)企業(yè)計(jì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化管理十分必要?，F(xiàn)以某企業(yè)跨地域物資收購(gòu)站為例，進(jìn)行分析、研究、解決問(wèn)題。隨著該企業(yè)的不斷發(fā)展遍布全國(guó)的連鎖網(wǎng)點(diǎn)數(shù)的逐步增加每一十網(wǎng)點(diǎn)都有一個(gè)或多個(gè)稱(chēng)重點(diǎn)這些稱(chēng)重點(diǎn)的數(shù)據(jù)都是相對(duì)孤立的，甚至有些稱(chēng)重點(diǎn)使用的軟件系統(tǒng)不統(tǒng)一，導(dǎo)致無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，而只能采用人工方式，逸大大增加了人力物力而且數(shù)據(jù)也不及時(shí)，甚至產(chǎn)生人為誤差隨著同點(diǎn)及數(shù)據(jù)的增加，使得數(shù)據(jù)稱(chēng)重信息的統(tǒng)一管理及查詢(xún)工作也越來(lái)越繁瑣，為了更加快速有效的查詢(xún)

16、各支點(diǎn)的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)，對(duì)稱(chēng)重信息進(jìn)行統(tǒng)一匯總，從而更好的為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做好規(guī)劃。企業(yè)應(yīng)開(kāi)發(fā)一套稱(chēng)重衡器wEB信息管理系統(tǒng)2現(xiàn)有資源及需求分析21現(xiàn)有資源遍布于全國(guó)的披百家連鎖網(wǎng)點(diǎn)有上千個(gè)稱(chēng)重點(diǎn)每個(gè)支點(diǎn)(稱(chēng)重點(diǎn))擁有一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一套稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)采集設(shè)備及軟件這些系統(tǒng)，有些是單支點(diǎn)、有些是多支點(diǎn)共連。這些數(shù)據(jù)目前只是保存在各支點(diǎn)及與其相連的局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上。數(shù)據(jù)較為分散，不便統(tǒng)計(jì)匯總。為迎合現(xiàn)代企業(yè)管理理論，應(yīng)對(duì)現(xiàn)有資源進(jìn)行技術(shù)改造。2，2需求分析總的目標(biāo)是將各稱(chēng)重點(diǎn)的數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確的匯總統(tǒng)計(jì)到總公司相關(guān)部門(mén)，并對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范化保存及管理，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。1.4 本文主要完成的工作本課題的研究以梅特勒托利

17、多的智能稱(chēng)重儀表IND880為硬件基礎(chǔ)，以可視化編程工具VB中為軟件基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，分析研究了IND880的特性及功能，在工業(yè)中的廣泛應(yīng)用，并研究了TCP/IP協(xié)議的通信原理，著重研究了VB中Winsock控件的屬性和事件方法，進(jìn)行編程、調(diào)試和分析，主要工作集中在：介紹分析工業(yè)中稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)管理現(xiàn)狀，主要在各數(shù)據(jù)管理辦法的優(yōu)缺點(diǎn)等方面做了分析介紹。研究闡述了IND880的特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了IND880的硬件和功能。介紹控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、組成系統(tǒng)的硬件設(shè)備和軟件, 分析了系統(tǒng)的控制原理，闡述建立了一個(gè)遠(yuǎn)程文件傳輸和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)本系統(tǒng)基于TCPIP理論，采用客戶(hù)端服務(wù)器結(jié)構(gòu)，選擇封裝的Winsoc

18、k控件進(jìn)行一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊。監(jiān)控端(服務(wù)器端)運(yùn)行于監(jiān)控中心，監(jiān)視并記錄各遠(yuǎn)程機(jī)的運(yùn)行及數(shù)據(jù)改動(dòng)情況；被監(jiān)控端(客戶(hù)端)在遠(yuǎn)程機(jī)上執(zhí)行文件監(jiān)視和查詢(xún)等操作，并實(shí)時(shí)的將各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)并在SQL數(shù)據(jù)庫(kù)中。最后進(jìn)行了總結(jié)分析第二章 工業(yè)智能稱(chēng)重儀表2.1 稱(chēng)重儀表發(fā)展及趨勢(shì)1國(guó)內(nèi)外電子稱(chēng)重技術(shù)現(xiàn)狀電子衡器(或電子秤)是配有電子稱(chēng)量裝置的衡器，主要由稱(chēng)重傳感器、承載器(俗稱(chēng)秤架)、稱(chēng)重儀表3部分組成。電子衡器的工作原理是將作用在承載器上的質(zhì)量或力的大小，通過(guò)稱(chēng)重傳感器轉(zhuǎn)換為與之成正比的電信號(hào)，并且，以模擬或數(shù)字量的形式在稱(chēng)重儀表上顯示出來(lái)。表1為電子衡器分類(lèi)表。國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始研制和生

19、產(chǎn)電子秤，初期為模擬指針式，20世紀(jì)80年代中后期發(fā)展成數(shù)字式，20世紀(jì)90年代末至2l世紀(jì)初已研制開(kāi)發(fā)出微機(jī)式產(chǎn)品。表2為國(guó)內(nèi)外電子衡器準(zhǔn)確度對(duì)比表?？傮w來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)電子衡器的發(fā)展水平相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)90年代的水平。少數(shù)產(chǎn)品的技術(shù)已處于國(guó)際領(lǐng)先水平，例如中船重工集團(tuán)第七O七研究所研制的HW一2000動(dòng)態(tài)汽車(chē)衡的幾項(xiàng)新技術(shù)：無(wú)開(kāi)關(guān)判別車(chē)輛、淺基坑整體秤臺(tái)和無(wú)基坑結(jié)構(gòu)以及防作弊功能。表2國(guó)內(nèi)外電子秤衡器準(zhǔn)確度對(duì)比國(guó)內(nèi)電子衡器數(shù)量所占比例僅為衡器的66；品種少，功能不齊全；關(guān)鍵元器件的穩(wěn)定性和可靠性與進(jìn)I=I產(chǎn)品比較還有差距。表3為國(guó)內(nèi)外電子衡器占衡器比例對(duì)照表。表3國(guó)內(nèi)外電子衡器占衡器比

20、例對(duì)照2電子稱(chēng)重技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)發(fā)達(dá)國(guó)家在電子稱(chēng)重方面，無(wú)論從技術(shù)水平、品種和規(guī)模等方面都達(dá)到了較高水平，特別是在準(zhǔn)確度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和可靠性等方面都有了很大的提高。靜態(tài)商用秤已做到OIML規(guī)定的3000 d，最高可做到6 000 d；在穩(wěn)定性方面要求1年內(nèi)不允許超差；在可靠性方面稱(chēng)重傳感器在正常使用條件下的壽命一般在10年以上，儀表的平均故障間隔時(shí)間(MTBF)都超過(guò)了2 000 h，有些產(chǎn)品達(dá)到了5 000 h；工業(yè)用電子秤的準(zhǔn)確度一般能做到01一03左右。21稱(chēng)重傳感器稱(chēng)重傳感器是電子稱(chēng)重的核心部件，從原理上分為電阻應(yīng)變式、壓磁式、振弦式等。電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器因制作簡(jiǎn)單、工藝成熟、準(zhǔn)確度高(

21、最高準(zhǔn)確度目前可做到非線(xiàn)性、重復(fù)性、滯后指標(biāo)優(yōu)于00l)，占據(jù)著稱(chēng)重傳感器90以上的市場(chǎng)份額。電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器用于靜態(tài)、動(dòng)態(tài)條件下質(zhì)量或力的測(cè)量，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)、控制、自動(dòng)稱(chēng)量等領(lǐng)域已大量應(yīng)用。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)向數(shù)字化發(fā)展，近幾年來(lái)數(shù)字式稱(chēng)重傳感器被開(kāi)發(fā)并已得到應(yīng)用，數(shù)字式稱(chēng)重傳感器可由微處理器對(duì)常規(guī)橋路進(jìn)行補(bǔ)償和調(diào)整，進(jìn)行非線(xiàn)性、滯后、蠕變等性能的修正，從而大大提高稱(chēng)重傳感器的性能。由于它直接輸出數(shù)字量，大大提高了傳輸中的抗干擾能力，并使得與計(jì)算機(jī)的通信極為方便。由于取消了儀表中的模擬放大、AD轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，使儀表大為簡(jiǎn)化。壓磁式稱(chēng)重傳感器的代表廠(chǎng)家是ABB公司，該傳感器輸出功率大，過(guò)

22、載能力強(qiáng)，可在高溫、潮濕、多塵等惡劣環(huán)境條件下長(zhǎng)期工作。振弦式稱(chēng)重傳感器的代表廠(chǎng)家是瑞士哈斯勒(HASIER)公司，該公司采用的SFr振弦式稱(chēng)重傳感器的電子皮帶秤已在國(guó)內(nèi)有較多應(yīng)用。這種稱(chēng)重傳感器的特點(diǎn)如下：重復(fù)性、線(xiàn)性為滿(mǎn)刻度的001，穩(wěn)定性為003，與電阻應(yīng)變式稱(chēng)重傳感器的指標(biāo)大體相當(dāng)；微小的被測(cè)力變化可產(chǎn)生較大的頻率變化，分辨率高達(dá)百萬(wàn)分之一，靈敏度高；直接數(shù)字稱(chēng)重，被處理的信號(hào)及輸出信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)，處理過(guò)程無(wú)AD、A轉(zhuǎn)換，運(yùn)算精確度高；抗電氣干擾、抗振動(dòng)干擾能力強(qiáng)；傳感器內(nèi)裝有溫度傳感器，溫度補(bǔ)償靈敏度可達(dá)0000 1。C；非位移式測(cè)量原理，測(cè)量過(guò)程幾乎無(wú)位移發(fā)生，不影響秤架的校準(zhǔn)狀

23、態(tài)；有動(dòng)態(tài)過(guò)載保護(hù)裝置；最多15臺(tái)傳感器可在同一根串行總線(xiàn)上傳遞信號(hào)，最大傳送距離為500 m，因此，這種稱(chēng)重傳感器是未來(lái)傳感器發(fā)展的一個(gè)方向。22秤架221單杠桿式秤架只有一組稱(chēng)量杠桿，其上支撐了一組或幾組稱(chēng)量托輥，秤架通常由稱(chēng)量杠桿、支點(diǎn)、平衡重物等組成，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，但稱(chēng)量準(zhǔn)確度不高，精度通常為1一2。222雙杠桿式秤架由對(duì)稱(chēng)的兩組稱(chēng)量杠桿組成，每組稱(chēng)量杠桿上支撐了一組或幾組稱(chēng)量托輥，秤架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，秤體龐大，但它的兩組稱(chēng)量杠桿在稱(chēng)量過(guò)程中可以抵消一些水平分力(如皮帶張力、皮帶跑偏引起的側(cè)向力)對(duì)稱(chēng)量精確度的影響，所以秤架性能穩(wěn)定，稱(chēng)量精確度較高，精度通常為02505。223懸臂式秤架通常是

24、在專(zhuān)用的短皮帶輸送機(jī)上采用，短皮帶輸送機(jī)的整體只由支點(diǎn)和稱(chēng)重傳感器承重，這種秤架只用于尺寸短小的定量給料機(jī)或?qū)Ｓ玫挠?jì)量皮帶秤，稱(chēng)量精確度中等，精度通常在1左右。224懸浮式秤架懸浮式秤架類(lèi)似靜態(tài)稱(chēng)重的稱(chēng)重平臺(tái)，稱(chēng)重平臺(tái)上支撐了一組或幾組稱(chēng)量托輥，它的特性?xún)?yōu)于上述其他各種結(jié)構(gòu)形式的秤架。比如美國(guó)拉姆齊(RAMSEY)公司在有4組稱(chēng)量托輥的秤架中，17型雙杠桿式準(zhǔn)確度指標(biāo)為025，而14型懸浮式準(zhǔn)確度指標(biāo)為0125。懸浮式秤架的精度通常在0125一025。國(guó)內(nèi)銅陵三愛(ài)思公司的單托輥秤SSS一50ICS、徐州三原公司的單托輥秤ICS一30A都采用了無(wú)支點(diǎn)、無(wú)杠桿、雙稱(chēng)重傳感器的懸浮式秤架結(jié)構(gòu)。從總體

25、性能來(lái)看，懸浮式結(jié)構(gòu)的秤架將是未來(lái)秤架的一個(gè)發(fā)展方向。23稱(chēng)重儀表稱(chēng)重儀表從早期的模擬式儀表，發(fā)展到現(xiàn)在的微機(jī)式儀表。儀表精度從01、005發(fā)展到001。微機(jī)式儀表有單片機(jī)、PIE、工業(yè)PC、嵌入式PC等形式。微機(jī)式稱(chēng)重儀表采用了低漂移高增益放大器、高分辨率AD轉(zhuǎn)換器、閃存、電可擦存儲(chǔ)器和非易失性隨機(jī)存儲(chǔ)器、RS一232RS一485通信標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)等技術(shù)，使其性能和功能都有了很大提高。同時(shí)，還應(yīng)用了一調(diào)制型模數(shù)轉(zhuǎn)換器和印刷電路板的表面安裝等新技術(shù)。這些新技術(shù)的采用，進(jìn)一步提高了稱(chēng)重儀表的性能和可靠性，并為儀表小型化創(chuàng)造了有利條件。在性能上已能做到：非線(xiàn)性?xún)?yōu)于001，靈敏度優(yōu)于02 vd，AD

26、轉(zhuǎn)換速度一般為1030次s，用于動(dòng)態(tài)稱(chēng)重時(shí)可達(dá)100次s以上。功能上包括：各種參數(shù)的設(shè)定，如分度值、量程、校準(zhǔn)參數(shù)、計(jì)算系數(shù)、皮重等設(shè)定；零點(diǎn)自動(dòng)跟蹤；自動(dòng)去皮；量程自動(dòng)校準(zhǔn)；動(dòng)態(tài)檢測(cè)；開(kāi)機(jī)自檢和故障診斷；停電數(shù)據(jù)保護(hù)；超載報(bào)警；非線(xiàn)性補(bǔ)償；以及毛重、凈重、皮重和累加值的顯示等。為了便于與計(jì)算機(jī)通信，現(xiàn)在的稱(chēng)重儀表都配有輸入輸出接口，如RS一232C、RS一485、20 mA電流環(huán)、模擬量(4。20 mA)以及繼電器輸出等。為了適應(yīng)各種應(yīng)用的需要，當(dāng)前稱(chēng)重儀表發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)是：通過(guò)硬件或軟件的積木式組合來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能需求。稱(chēng)重儀表另一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)是小型化。小型或微型儀表主要用于小型生產(chǎn)設(shè)備和移

27、動(dòng)的稱(chēng)重系統(tǒng)中，例如定量包裝秤、叉車(chē)秤、貨系統(tǒng)中，例如定量包裝秤、叉車(chē)秤、貨車(chē)秤、可移動(dòng)的臺(tái)秤等。2.2 稱(chēng)重儀表介紹系統(tǒng)中所有的智能稱(chēng)重儀表包括稱(chēng)重傳感器和控制終端兩部分，現(xiàn)在就兩部分分別介紹如下。2.2.1 稱(chēng)重傳感器的介紹2.2.2 控制終端的介紹IND880 高級(jí)版稱(chēng)重儀表是梅特勒-托利多推出的滿(mǎn)足高端用戶(hù)需求的智能稱(chēng)重儀表，在提供標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)重功能的同時(shí)，還具備了工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)所具備的強(qiáng)大性能。IND880高級(jí)版稱(chēng)重儀表采用了不同于傳統(tǒng)儀表的設(shè)計(jì)方法，產(chǎn)品設(shè)計(jì)使用了大量的先進(jìn)IT技術(shù)，同時(shí)還采用了多項(xiàng)公司的專(zhuān)利稱(chēng)重技術(shù)以及獨(dú)特的技術(shù)創(chuàng)新，集內(nèi)外尖端技術(shù)及創(chuàng)新為大成，使得IND880 高級(jí)版稱(chēng)

28、重儀表不但具備強(qiáng)大的產(chǎn)品性能、豐富的通訊接口、強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力，還實(shí)現(xiàn)了普通儀表產(chǎn)品無(wú)法完成的各種現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，并可實(shí)現(xiàn)定制化的服務(wù)。IND880高級(jí)版稱(chēng)重儀表采用專(zhuān)業(yè)的嵌入式WindowsXP/Windows 7操作系統(tǒng)，在保持了一貫的通用性的同時(shí)，還具有可靠的穩(wěn)定性能，全中文顯示的人機(jī)交互界面，具備優(yōu)異的可操作性和可維護(hù)性，有效的提高了操作的效率。不同于梅特勒-托利多公司之前的通用稱(chēng)重儀表產(chǎn)品，IND880 高級(jí)版是一款用戶(hù)可二次開(kāi)發(fā)的儀表，梅特勒-托利多公司為用戶(hù)提供了功能強(qiáng)大，交互接口友好的IND880 高級(jí)版應(yīng)用程序編程接口軟件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為API），用戶(hù)可利用API對(duì)本儀表進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)

29、用戶(hù)的特定功能。IND880是梅特勒-托利多公司開(kāi)發(fā)的一款技術(shù)先進(jìn)、功能強(qiáng)大的通用稱(chēng)重儀表，能滿(mǎn)足用戶(hù)的各種特定應(yīng)用要求。IND880有標(biāo)準(zhǔn)版和高級(jí)版兩種版本，顯示屏為6.5寸的為標(biāo)準(zhǔn)版(Standard)，顯示屏為15寸的為高級(jí)版(Advanced)IND880標(biāo)準(zhǔn)版具有面板式、臺(tái)式和墻式安裝方式。高級(jí)版有防塵型和衛(wèi)生型兩種。IND880可用于包括汽車(chē)衡稱(chēng)重在內(nèi)的多種應(yīng)用領(lǐng)域。IND880性能出眾，可連接不同的秤臺(tái)類(lèi)型，它同時(shí)可連接4個(gè)稱(chēng)重通道，可連接模擬傳感器、POWERCELL PDX 數(shù)字傳感器、POWERCELL MTX數(shù)字傳感器、IDNet秤臺(tái)、SICS秤臺(tái)。IND880可提供RS

30、232/422/485及Ethernet TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)接口，USB接口， DI/O輸入輸出接口，還支持不同的PLC接口：包括PROFIBUS DP、DeviceNet、Ethernet/IP ，ControlNet， 420mA / 010V模擬量輸出等。IND880具有以下性能特點(diǎn)：l 基本稱(chēng)重功能l 標(biāo)準(zhǔn)版具有面板式和防塵式（臺(tái)式/墻式）安裝結(jié)構(gòu)，高級(jí)版具有衛(wèi)生型和防塵型（臺(tái)式/墻式/柱式）安裝結(jié)構(gòu)l 可連接4個(gè)秤臺(tái)l 每臺(tái)儀表最多可接16只350歐姆傳感器，每個(gè)稱(chēng)量通道可接8只350歐姆傳感器l 標(biāo)準(zhǔn)版為6.5 TFT彩色液晶顯示屏，最大字高41mm。l 高級(jí)版為15 TFT彩色液

31、晶顯示屏，最大字高76mm。l 同時(shí)可顯示多個(gè)通道的重量值。l 電池備份的實(shí)時(shí)時(shí)鐘l 三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串行接口 (RS232/422/485，RS232/電流環(huán))可用于數(shù)據(jù)通訊和打印輸出l 10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)端口l USB主設(shè)備控制器l 100240 VAC通用開(kāi)關(guān)電源l 清零、去皮、打印等基本稱(chēng)重功能l 具有多量程特點(diǎn)l 定值控制功能l 皮重表格和目標(biāo)值表格存儲(chǔ)l 單位轉(zhuǎn)換，包括用戶(hù)自定義單位l Alibi存儲(chǔ)器，儲(chǔ)存最多65000條最新交易記錄l 小計(jì)和總計(jì)功能l 10 個(gè)用戶(hù)可編輯的打印輸出格式l TraxDSP 數(shù)字濾波技術(shù)l TraxEMT 智能維護(hù)與診斷技術(shù)l 最多5 點(diǎn)線(xiàn)性校正l

32、 CalFREE 免砝碼校正技術(shù)l 逐步替代法校正技術(shù)l 支持觸摸屏1.5 主板IND880標(biāo)準(zhǔn)版的主板提供：一個(gè)以太網(wǎng)接口，一個(gè)USB接口, 三個(gè)串口。COM1提供RS232、RS422和RS485通訊， COM2提供RS232通訊， COM3提供RS232和20mA電流環(huán)通訊。 通過(guò)串口可以進(jìn)行命令打印、連續(xù)輸出、SICS通訊、ASCII碼輸入、報(bào)表打印、累計(jì)打印和連接ARM100。在IND880高級(jí)版上，除了使用IND880標(biāo)準(zhǔn)版的主板外，安裝第二塊主板，該主板通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)和IND880標(biāo)準(zhǔn)版的主板相連，并對(duì)外提供以太網(wǎng)接口，一個(gè)USB接口和三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)串口。標(biāo)準(zhǔn)版主板的網(wǎng)絡(luò)用于內(nèi)部鏈接，該主板

33、上的USB和串口無(wú)法使用。1.6 秤接口板IND880可以安裝以下秤接口板選件：l 模擬秤接口板l POWERCELL PDX數(shù)字傳感器秤接口板l POWERCELL MTX數(shù)字傳感器秤接口板l IDNet數(shù)字秤接口板1.6.1 模擬秤接口板IND880最多可以接4個(gè)模擬秤接口板，每個(gè)模擬式接口板最多可接8只350傳感器，每臺(tái)儀表最多可接16只 350傳感器。1.6.2 POWERCELL PDX數(shù)字傳感器秤接口板IND880最多可以連接一個(gè)POWERCELL PDX數(shù)傳傳感器秤接口板，該接口板必須安裝在插槽1，最多可以連接24個(gè)PDX 數(shù)字傳感器。1.6.3 POWERCELL MTX數(shù)字傳

34、感器秤接口板IND880最多可以連接一個(gè)POWERCELL MTX數(shù)傳傳感器秤接口板，該接口板必須安裝在插槽1，最多可以連接24個(gè)MTX 數(shù)字傳感器。1.6.4 IDNet高精度數(shù)字秤接口板IND880最多可以連接兩個(gè)INDet高精度數(shù)字秤接口板，每塊接口板可以連接一臺(tái)INDet高精度數(shù)字秤。IDNet秤接口板必須安裝在插槽1和插槽2。1.7 選件IND880可以安裝以下選件：l 輸入輸出接口選件：遠(yuǎn)程輸入輸出模塊ARM100（4進(jìn)6出）l DI/O輸入輸出接口選件： 4進(jìn)4出（繼電器輸出）l PLC接口：ControlNet，EtherNet/IP，PROFIBUS L2DP，DeviceN

35、et，420mA / 010V模擬量輸出l 應(yīng)用軟件包：標(biāo)準(zhǔn)版支持：Drive-880汽車(chē)衡應(yīng)用包，標(biāo)簽打印應(yīng)用包高級(jí)版支持：客戶(hù)SDK開(kāi)發(fā)包，ScaleWin NT單秤版，ScaleWin NT網(wǎng)絡(luò)版l 各種安裝附件1.7.1 輸入輸出接口IND880支持DI/O輸入輸出選件板，也可通過(guò)串口擴(kuò)展遠(yuǎn)程IO輸入輸出接口選件。 DI/O選件板使用有源輸入和繼電器輸出，分別有4個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)。IND880最多可以安裝兩塊D I/O輸入/輸出接口選件，必須安裝在插槽3和插槽4上 遠(yuǎn)程IO模塊ARM100使用有源輸入和繼電器干觸點(diǎn)輸出。每個(gè)ARM100有4個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)。ARM100使用直流

36、24V工作電源，并通過(guò)RS485與IND880連接。 IND880可同時(shí)連接8個(gè)ARM100，使儀表所能控制的總的IO資源達(dá)到32輸入點(diǎn)和48輸出點(diǎn)。1.7.2 PLC接口IND880支持的PLC接口包括ControlNet, EtherNet/IP, PROFIBUS L2DP以及DeviceNet。IND880通過(guò)ProfibusDP接口作為從設(shè)備可接入Profibus DP網(wǎng)絡(luò)，與PROFIBUS DP主設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。IND880通過(guò)ControlNet接口或EtherNet IP接口可分別接入ControlNet網(wǎng)絡(luò)或Ethernet IP網(wǎng)絡(luò)。IND880通過(guò)DeviceNet接

37、口接入DeviceNet網(wǎng)絡(luò)IND880高級(jí)版使用分辨率為1024*768的15寸工業(yè)級(jí)TFT彩色觸摸顯示屏（選配），可同時(shí)顯示多臺(tái)秤的稱(chēng)重?cái)?shù)據(jù)，顯示一臺(tái)秤時(shí)前面板效果如下圖：IND880高級(jí)版的屏幕顯示功能定義和IND880標(biāo)準(zhǔn)版一致，IND880高級(jí)版有觸摸和非觸摸兩種屏的配置，若選用觸摸版本的顯示屏，所有操作可直接觸摸顯示屏完成，同時(shí)利用標(biāo)配的軟鍵盤(pán)（國(guó)筆輸入法）可實(shí)現(xiàn)數(shù)字，中英文等常用信息的輸入，不需要再另外安裝鍵盤(pán)鼠標(biāo)等外設(shè)。若選用非觸摸版本的顯示屏，需要客戶(hù)自行購(gòu)買(mǎi)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)等外設(shè)進(jìn)行操作。在高級(jí)版上常用的與稱(chēng)重相關(guān)的功能鍵：稱(chēng)臺(tái)切換，清零，去皮，打印，清皮和打印鍵都通過(guò)軟鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)

38、。ND880高級(jí)版還自帶了虛擬鍵盤(pán)輸入法軟件，方便用戶(hù)通過(guò)觸摸屏直接進(jìn)行輸入。輸入法支持中文、英文、數(shù)字、符號(hào)和手寫(xiě)輸入，另外用戶(hù)還可以配置在稱(chēng)重軟件參數(shù)設(shè)置時(shí)，自動(dòng)顯示或隱藏輸入面板。IND880高級(jí)版的儀表使用Windows系統(tǒng)，用戶(hù)在關(guān)機(jī)時(shí)必須使用系統(tǒng)的關(guān)機(jī)菜單或長(zhǎng)按儀表電源鍵進(jìn)行關(guān)機(jī)，直接插拔電源關(guān)機(jī)易導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。2.3 本章小結(jié) 智能稱(chēng)重儀表在現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，也是企業(yè)提高生產(chǎn)效率和精確度的保障，本章介紹了稱(chēng)重儀表的原理以及各部分的組成分析，對(duì)最新的網(wǎng)絡(luò)化智能稱(chēng)重儀表IND880做了介紹分析。第三章 網(wǎng)絡(luò)通信原理二、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)策略比較數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方

39、法有多種：1使用Internet Transfer控件(選擇FTP協(xié)議)或用FTP傳輸文件的方式實(shí)現(xiàn)：1)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)拆卸成文本文件；2)本地卸出文件用FTP可靠地傳輸?shù)竭h(yuǎn)地；3)遠(yuǎn)地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的重新裝入。存在編程繁瑣，產(chǎn)生中間可理解文件，速度慢的缺點(diǎn)。2使用Winsock控件直接讀寫(xiě)傳輸數(shù)據(jù)的方式實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)庫(kù)遠(yuǎn)程傳輸大概可分如下四個(gè)階段，如圖2(B)所示。1)本地程序連接本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，按字段讀取傳輸數(shù)據(jù)；2)本地程序使用winsock控件將數(shù)據(jù)向遠(yuǎn)地發(fā)送；3)遠(yuǎn)地程序使用winsock控件將數(shù)據(jù)接收；4)遠(yuǎn)地程序連接本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)，重新寫(xiě)入傳輸數(shù)據(jù)。但有編程復(fù)雜，不易調(diào)試，運(yùn)行不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤的缺點(diǎn)

40、。3以客戶(hù)端服務(wù)器連接方式，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸：利用Sybase數(shù)據(jù)庫(kù)的Dsedit程序進(jìn)行配置，使遠(yuǎn)地通信的兩端互為客戶(hù)端服務(wù)器，用程序直接讀寫(xiě)操作，進(jìn)行傳輸，如圖2(c)所示。具有編程簡(jiǎn)單，速度快，傳輸安全可靠的特點(diǎn)。 3.1 VB中Winsock介紹Visual Basic60中提供了Winsock控件，用于支持網(wǎng)絡(luò)中兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行通信。通過(guò)設(shè)置Winsock控件屬性及調(diào)用控件方法就能夠?qū)崿F(xiàn)TCP方式的網(wǎng)絡(luò)通信。因此，使用Winsock控件編寫(xiě)網(wǎng)絡(luò)通信程序的過(guò)程，實(shí)際上就是設(shè)置Winsock控件屬性和調(diào)用控件方法的過(guò)程。利用這個(gè)控件，編程人員可以輕松地編寫(xiě)TCPIP客戶(hù)服務(wù)器程序。

41、當(dāng)今軟件技術(shù)主要是網(wǎng)絡(luò)編程，TCPIP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議應(yīng)用最為廣泛。文章通過(guò)討論采用Winsock控件對(duì)TCPIP協(xié)議訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的捷徑，不需了解TCPIP實(shí)現(xiàn)過(guò)程的細(xì)節(jié)和調(diào)用復(fù)雜的Winsock API，只需設(shè)置相應(yīng)的屬性值和編寫(xiě)相應(yīng)事件代碼，就可以實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信。3.1.1 Winsock控件的工作原理Winsock是Windows下廣泛應(yīng)用的、開(kāi)放的、支持多種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)編程接口。通信的基礎(chǔ)是套接口(Socket)，一個(gè)套接口是通訊的一端。在這一端上可以找到與其對(duì)應(yīng)的一個(gè)名字。為了保證通訊的可靠性，在下面的程序中使用的是TCPIP協(xié)議，并且在客戶(hù)端和服務(wù)端均采用預(yù)設(shè)端口1001(

42、大家在實(shí)踐時(shí)可以自行更改)。 Winsock控件通信的工作原理一個(gè)在建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的應(yīng)用時(shí)最常用的范例便是客戶(hù)機(jī)服務(wù)器模型。在這種方案中，客戶(hù)應(yīng)用程序向服務(wù)器程序請(qǐng)求服務(wù)。這種方式隱含了在建立客戶(hù)機(jī)服務(wù)器間通訊時(shí)的非對(duì)稱(chēng)性?？蛻?hù)機(jī)服務(wù)器模型工作時(shí)要求有一套為客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器所共識(shí)的慣例來(lái)保證服務(wù)能夠被提供(或被接受)。這一套慣例包含了一套協(xié)議。它必須在通訊的兩頭都被實(shí)現(xiàn)。根據(jù)不同的實(shí)際情況，協(xié)議可能是對(duì)稱(chēng)的或是非對(duì)稱(chēng)的。在對(duì)稱(chēng)的協(xié)議中，每一方都有可能扮演主從角色；在非對(duì)稱(chēng)協(xié)議中，一方被不可改變地認(rèn)為是主機(jī)，而另一方則是從機(jī)。一個(gè)服務(wù)程序通常在一個(gè)眾所周知的地址監(jiān)聽(tīng)對(duì)服務(wù)的請(qǐng)求，也就是說(shuō)，服務(wù)進(jìn)程一直

43、處于休眠狀態(tài)，直到一個(gè)客戶(hù)對(duì)這個(gè)服務(wù)的地址提出了連接請(qǐng)求。在這個(gè)時(shí)刻，服務(wù)程序被“驚醒”并且為客戶(hù)提供服務(wù)一對(duì)客戶(hù)的請(qǐng)求作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。這一請(qǐng)求相應(yīng)的過(guò)程可以簡(jiǎn)單的用圖表示。雖然基于連接的服務(wù)是設(shè)計(jì)客戶(hù)機(jī)服務(wù)器應(yīng)用程序時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，但有些服務(wù)也是可以通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)套接口提供的，其大致流程如圖1所示。端口號(hào)范圍是0-65535，(其中01023被預(yù)先定義所占用(如 占用端I=I 80)，故端13號(hào)設(shè)置在102465535之間，防止端口沖突。3.1.2 Winsock控件的屬性和事件方法 VB 網(wǎng)絡(luò)通訊控件Winsock 簡(jiǎn)介Winsock 控件, 是Microsoft Windows 提供的網(wǎng)絡(luò)編程接口

44、,它提供了基于TCP/IP 協(xié)議的接口實(shí)現(xiàn)方法。眾所周知,TCP 是面向連接的協(xié)議,而建立連接的需要網(wǎng)絡(luò)地址。服務(wù)器程序要守候在一個(gè)固定的網(wǎng)址上等待客戶(hù)程序的請(qǐng)求，客戶(hù)程序則向此網(wǎng)址請(qǐng)求連接，然后得到相應(yīng)服務(wù)，在使用Winsock 控件時(shí)，服務(wù)器程序應(yīng)設(shè)置LocalPort客戶(hù)程序要設(shè)置RemoteHost 和RemotePort 屬性通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊 需要用IP 地址和端口地址 Port 來(lái)建立彼此之間的聯(lián)系 其結(jié)構(gòu)如圖l 所示3.1.3 Winsock控件的優(yōu)缺點(diǎn)3.2 網(wǎng)絡(luò)通信原理介紹應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)分類(lèi)介紹。信息技術(shù)的高速發(fā)展推動(dòng)了應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)不斷更新，從單機(jī)時(shí)代的主機(jī)終端模

45、式、文件服務(wù)器時(shí)代的共享數(shù)據(jù)模式、客戶(hù)機(jī)服務(wù)器時(shí)代的CS模式、電子商務(wù)時(shí)代的BS網(wǎng)絡(luò)模式，到目前先進(jìn)的三層甚至多層模式，應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。251客戶(hù)機(jī)服務(wù)器模式(cs)客戶(hù)機(jī)服務(wù)器模式屬于分布式系統(tǒng)。它可分為客戶(hù)機(jī)(Client)程序與服務(wù)器(Server)程序兩大部分，一般來(lái)說(shuō)是基于TCPIP的Socket通訊的?？蛻?hù)端程序是服務(wù)器程序和用戶(hù)的橋梁，既要負(fù)責(zé)與用戶(hù)進(jìn)行信息交互，接收用戶(hù)的指令，同時(shí)又返回服務(wù)器的相關(guān)處理，又要負(fù)責(zé)和服務(wù)器進(jìn)行信息交互，傳輸用戶(hù)的指令同時(shí)接收服務(wù)器的處理結(jié)果：有些系統(tǒng)甚至還將一部分簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理也放在客戶(hù)端解決，以盡量減輕服務(wù)器端的負(fù)擔(dān)。而

46、服務(wù)器程序主要是對(duì)大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)、處理與保存。其結(jié)構(gòu)模型如圖23所示。P19 圖23客戶(hù)機(jī)服務(wù)器模型圖在客戶(hù)機(jī)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的核心，而客戶(hù)機(jī)是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，客戶(hù)機(jī)依靠服務(wù)器獲得所需要的網(wǎng)絡(luò)資源，而服務(wù)器為客戶(hù)機(jī)提供網(wǎng)絡(luò)必須的資源。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢(shì)，將任務(wù)合理分配至Client端和Server端來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開(kāi)銷(xiāo)。目前大多數(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)都是ClientServer形式的兩層結(jié)構(gòu)。252瀏覽器服務(wù)器模式(BS)瀏覽器服務(wù)器模型如圖2-4所示，與客戶(hù)機(jī)服務(wù)器模型相類(lèi)似，但不同的是它以Web技術(shù)為基礎(chǔ)，以Web瀏覽器(Browser)取

47、代了客戶(hù)機(jī)服務(wù)器模型中的普通客戶(hù)端應(yīng)用程序，主要基于 與TCPIP通訊協(xié)議協(xié)同工作的。它充分利用了現(xiàn)有計(jì)算機(jī)軟件資源，以操作系統(tǒng)自帶的瀏覽器(如IE等)取代傳統(tǒng)的客戶(hù)端應(yīng)用程序。由于該類(lèi)型無(wú)須安裝第三方開(kāi)發(fā)的客戶(hù)端應(yīng)用程序，利用系統(tǒng)已經(jīng)存在的應(yīng)用程序?yàn)g覽器，很大程度上減少了資源的浪費(fèi)。在需要升級(jí)時(shí)，只需在服務(wù)器上進(jìn)行必要的更新就行，客戶(hù)端無(wú)需任何改變，所以也就極大地簡(jiǎn)化了客戶(hù)端程序的安裝、維護(hù)以及系統(tǒng)升級(jí)的工作量。此外，基于WEB技術(shù)的界面可以做得非常美觀(guān)，可以在其中嵌入插件(如Java Applet、ActiveX、Flash等)，通過(guò)文本、聲音、動(dòng)態(tài)圖片甚至動(dòng)畫(huà)等多媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)交互。而

48、服務(wù)器端除處理用戶(hù)的相關(guān)指令之外，其中的WEB服務(wù)器還負(fù)責(zé)與其他服務(wù)器(如數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器)之問(wèn)的信息交互，還必須把動(dòng)態(tài)頁(yè)面(如ASP、JSP、PHP頁(yè)面)解析成客戶(hù)端(瀏覽器)可解析顯示的靜態(tài)頁(yè)面。P20圖2-4瀏覽器服務(wù)器模型圖總的來(lái)說(shuō)，BS模型是一種以WEB技術(shù)為基礎(chǔ)的新型網(wǎng)絡(luò)模式。它有三層，第一層是用戶(hù)和系統(tǒng)的接口程序，一般為通用的瀏覽器軟件。在這一層，用戶(hù)不僅可以瀏覽信息，而且還可以通過(guò)提交表單實(shí)現(xiàn)和服務(wù)器的交互功能。第二層WEB服務(wù)器將啟動(dòng)相應(yīng)的線(xiàn)程響應(yīng)瀏覽器的請(qǐng)求，同時(shí)和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行交互處理，然后將請(qǐng)求的結(jié)果返回給瀏覽器。第三層的任務(wù)類(lèi)似于CS模式，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)不同的WEB服務(wù)器發(fā)出

49、的請(qǐng)求。253三層體系結(jié)構(gòu)隨著IT產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，兩層體系結(jié)構(gòu)逐漸顯現(xiàn)了它的不足。由于各終端客戶(hù)需求的千變?nèi)f化，將使得服務(wù)器端需要處理大量繁復(fù)的數(shù)據(jù)和用戶(hù)指令，進(jìn)而導(dǎo)致服務(wù)器端的不堪重負(fù)，而且服務(wù)器端程序的過(guò)于龐大顯然與分布式計(jì)算的思想背道而馳。解決上述問(wèn)題的方案，就是采用多層的體系結(jié)構(gòu)。針對(duì)兩層模式的不足，將兩層結(jié)構(gòu)拓展為3層或多層結(jié)構(gòu)，把客戶(hù)端和服務(wù)器端中的應(yīng)用邏輯剝離出來(lái)，形成一層或多層，即功能層或業(yè)務(wù)層。三層結(jié)構(gòu)模型如圖25所示。三層結(jié)構(gòu)將應(yīng)用劃分為：表示層、功能層、數(shù)據(jù)層。P21圖25三層結(jié)構(gòu)模型圖三層(多層)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較兩層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：能夠創(chuàng)建真正意義上的“瘦客戶(hù)”，前端機(jī)應(yīng)用程序

50、安裝方便，對(duì)系統(tǒng)的要求降低；可以更好地支持分布式計(jì)算環(huán)境；具有良好的安全性、強(qiáng)大的擴(kuò)展性和伸縮性、良好的一次開(kāi)發(fā)性、靈活性，把一些簡(jiǎn)單的邏輯處理在不影響三層(多層)架構(gòu)的前提下，盡量放在客戶(hù)端處理，從而在為客戶(hù)端“瘦身”的同時(shí)也為服務(wù)器減輕一些負(fù)擔(dān)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的和諧健康發(fā)展。254 CS模型與BS模型的比較BS模式的優(yōu)點(diǎn)：由于WEB技術(shù)支持底層的TCPIP協(xié)議，使得Internet與目前使用的幾乎所有的局域網(wǎng)都可以相互連接，解決了異構(gòu)系統(tǒng)間的連接問(wèn)題：由于“瘦客戶(hù)端”的關(guān)系，使得系統(tǒng)開(kāi)放性得到很大改善，系統(tǒng)對(duì)訪(fǎng)問(wèn)的用戶(hù)數(shù)量的限制有所放松；界面統(tǒng)一(客戶(hù)端全部為瀏覽器方式)，操作相對(duì)簡(jiǎn)單、方便。

51、CS模式的優(yōu)點(diǎn)：CS模式具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力，與BS模式相比，CS結(jié)構(gòu)更適合于對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)處理和大批量數(shù)據(jù)的更新；CS模式的面向?qū)ο蠹夹g(shù)十分完善，并且有眾多與之配套的開(kāi)發(fā)工具，而這些開(kāi)發(fā)工具己經(jīng)做得非常優(yōu)秀，可以盡可能地減輕了程序員的工作，這一點(diǎn)對(duì)目前web技術(shù)來(lái)說(shuō)是個(gè)不小挑戰(zhàn)；由于CS模式必須安裝客戶(hù)端軟件，系統(tǒng)相對(duì)封閉，這反而使它的保密性能、安全性能優(yōu)于BS模式方式。從上面可以看出，BS雖然是一種先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，但是它還不夠成熟。在CS模式中，客戶(hù)端有一套完整的應(yīng)用程序，在出錯(cuò)提示、在線(xiàn)幫助等方面有強(qiáng)大的功能，因此CS模式有極好的交互性。同時(shí)，CS模式中，客戶(hù)與服務(wù)器之間只傳輸命令和處

52、理結(jié)果，因此用戶(hù)和服務(wù)器之間的通信量大大減小。與之相比，BS模式雖然簡(jiǎn)化了客戶(hù)端，但也相應(yīng)增加了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，增加了網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)量，增加了網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)，降低了運(yùn)行速度。再者，BS模式是基于Interact的，而目前網(wǎng)絡(luò)安全仍是一個(gè)技術(shù)尚未成熟的領(lǐng)域，仍然存在著大量的安全漏洞，因此，BS模式的安全性較低。由于我們的系統(tǒng)為是一個(gè)實(shí)時(shí)性比較高的系統(tǒng)，因此要求盡可能少的傳送數(shù)據(jù)量，如果采用BS模式，需要保存大量的圖片信息在程序存儲(chǔ)空間，對(duì)服務(wù)器的微處理器及存儲(chǔ)器要求也很高，而在傳送數(shù)據(jù)時(shí)，可能要傳送大批數(shù)據(jù)，因此不是非常適合我們的系統(tǒng)，因此，考慮到成本、系統(tǒng)安全與可靠性、實(shí)時(shí)性等因素，我們選擇CS模式，作

53、為應(yīng)用程序的軟件體系結(jié)構(gòu)。3.2.1 TCP協(xié)議411 TCPIP協(xié)議簡(jiǎn)介T(mén)CPIP是一種網(wǎng)絡(luò)上的通用“語(yǔ)言，通過(guò)它可以實(shí)現(xiàn)各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)的互相連接與交流，而不管硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)是否支持。從某種意義上來(lái)說(shuō)，TCPIP完全可以看作是一個(gè)開(kāi)放系統(tǒng)。它的歷史可以追溯N20世紀(jì)70年代中期，然而真正的推廣應(yīng)用卻是在80年代。1983年，伯克利大學(xué)推出的第一個(gè)內(nèi)含TCPIP協(xié)議的BSD Unix，當(dāng)時(shí)立刻在美國(guó)各大學(xué)的局域網(wǎng)建設(shè)中體現(xiàn)出了它的優(yōu)越性，從而得到廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)20多年實(shí)際運(yùn)行的考驗(yàn)，Unix操作系統(tǒng)和TCPIP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的有機(jī)結(jié)合正成為當(dāng)今世界上最主要的開(kāi)放系統(tǒng)平臺(tái)。TCPIP協(xié)議體系和O

54、SI參考模型一樣，也是一種分層結(jié)構(gòu)。TCPIP模型由四個(gè)層次組成：網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層即IP層、傳輸層即TCP層、應(yīng)用層(嚴(yán)格說(shuō)不屬于TCPIP協(xié)議的內(nèi)容，只是使用到了TCPIP，符合其相應(yīng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)而已)。IP協(xié)議的作用是將信息從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，它定義了信息在計(jì)算機(jī)傳送時(shí)的模式，與計(jì)算機(jī)本身對(duì)信息的處理方式無(wú)關(guān)。TCP協(xié)議的作用則是表達(dá)該信息，識(shí)別信息包中所含信息的類(lèi)型，并且確保能夠被另一臺(tái)計(jì)算機(jī)所理解，它總是同IP協(xié)議一起使用的。表41是它與開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)模型OSI(Open System Interconnection)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。表P41l、應(yīng)用層。應(yīng)用層是TCPIP參考模

55、型的最高層，它向用戶(hù)提供一些常用的應(yīng)用程序。應(yīng)用層包括了所有的高層協(xié)議，并且總是不斷有新的協(xié)議加入。應(yīng)用層協(xié)議主要有：網(wǎng)絡(luò)終端協(xié)議TELNET，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中的遠(yuǎn)程登錄功能；文件傳輸協(xié)議FTP，用于實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中交互式文件傳輸功能；簡(jiǎn)單電子郵件協(xié)議SMTP，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中電子郵件收發(fā)功能；網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS，用于網(wǎng)絡(luò)中不同主機(jī)間的文件系統(tǒng)共享；域名服務(wù)系統(tǒng)DNS，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備哉名到IP地址的映射服務(wù)：超文本傳輸協(xié)議H1限，用于在Web瀏覽器和服務(wù)器之間傳輸Web文檔。2、傳輸層。也叫TCP層，主要功能是負(fù)責(zé)應(yīng)用進(jìn)程之間的端到端通信。傳輸層定義了兩種協(xié)議：傳輸控制協(xié)議TCP與用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議UD

56、P。3、網(wǎng)絡(luò)層。也叫IP層，負(fù)責(zé)處理互聯(lián)網(wǎng)中計(jì)算機(jī)之間的通信，向傳輸層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包。它的主要功能有以下三方面：處理來(lái)自傳輸層的分組發(fā)送請(qǐng)求；處理接收的數(shù)據(jù)包；處理互連的路徑。4、物理鏈路層。它的主要功能是接收IP層的IP數(shù)據(jù)報(bào)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送；接收和處理從網(wǎng)絡(luò)上來(lái)的物理幀，抽出IP數(shù)據(jù)報(bào)，向IP層發(fā)送。該層是主要與網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際連接層。TCPIP協(xié)議集則與參考模型層次相對(duì)應(yīng)，主要包括下列協(xié)議：TCP：傳送控制協(xié)議(Transmission Control Protoc01)這是一種提供給用戶(hù)進(jìn)程的可靠的全雙工字節(jié)流面向連接的協(xié)議。它要為用戶(hù)進(jìn)程提供虛電路服務(wù)，并為數(shù)據(jù)可靠傳輸建立檢查。(注：大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)程序使用TCP)TCP協(xié)議可以使用Ipv4或Ipv6協(xié)議。UDP：用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(User Datagram Protoc01)這是提供給用戶(hù)進(jìn)程的無(wú)連接協(xié)議，用于傳送數(shù)據(jù)而不執(zhí)行正確性檢查，不能保證每個(gè)UDP數(shù)據(jù)報(bào)可以到達(dá)目的地，協(xié)議可以使用Ipv4或Ipv6協(xié)議。IP：網(wǎng)際協(xié)議(Interact Protoc01)分為Ipv4(版本4)、Ipv6(版本6)。Ipv4自上世紀(jì)80