介紹

在將數(shù)據(jù)記錄儀或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)連接到PC的所有方法中，沒有一種比以太網(wǎng)更靈活，或者提供更令人興奮的可能性。本應(yīng)用筆記探討了部署DI-71X數(shù)據(jù)記錄儀產(chǎn)品（DI-710、-715B、-718B）以太網(wǎng)版本的六種方法。我希望用通俗易懂的術(shù)語來展示這些想法，將有助于您看到自己獨特的應(yīng)用程序在過程監(jiān)控、設(shè)計認證、質(zhì)量控制、維護和故障排除等方面的可能性。為了更好地專注于這個目標(biāo)，我將有意避免對IP地址和網(wǎng)絡(luò)管理進行詳細處理。對這種細節(jié)感興趣的人應(yīng)該參考我們的應(yīng)用筆記，標(biāo)題為DI-71X-E數(shù)據(jù)記錄儀的IP地址配置。

部署 #1 專用網(wǎng)絡(luò)上的一臺 PC、

一臺 DI-71X 單元

這種部署方法非常適合通過專用以太網(wǎng)將一臺 DI-71X 單元連接到一臺 PC。DI-71X 裝置可能位于 PC 旁邊，也可能遠至 100 米，相對于 71X 裝置，為 PC 的接近提供了極大的靈活性。這是唯一需要 CAT-5 交叉電纜的實現(xiàn)。所有其他部署都使用標(biāo)準 CAT-5 電纜。必須手動（靜態(tài)）分配 IP 地址。

部署 #2 專用網(wǎng)絡(luò)上的

一臺或多臺 PC、一個或多個 DI-71X 單元

作為部署 #1 的簡單擴展，此方法利用一個或多個以太網(wǎng)集線器的使用，允許您將一個或多個 71X 設(shè)備或 PC 連接到專用網(wǎng)絡(luò)，將范圍擴展到 100 米以上，或兩者兼而有之。集線器之間的距離限制為100米，但可以使用無限數(shù)量的集線器，從而擴展每個網(wǎng)段之間的距離不受限制。每個集線器可以容納一個或多個 71X 單元或 PC，具體取決于集線器內(nèi)置的端口數(shù)量。這種部署提供了一種簡單而廉價的方法，用于擴大應(yīng)用的DI-71X單元的覆蓋范圍和數(shù)量，以及可以訪問其獲取信息的PC的數(shù)量。與部署 #1 一樣，必須手動（靜態(tài)）將 IP 地址分配給連接到網(wǎng)絡(luò)的每個設(shè)備。

部署 #3 局域網(wǎng) （LAN） 上的

一臺或多臺 PC、一臺或多臺 DI-71X 單元

這是一種經(jīng)典的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，通常由位于網(wǎng)絡(luò)上的 DHCP（動態(tài)主機配置協(xié)議）服務(wù)器或路由器管理。與部署 #1 和 #2 不同，具有 DHCP 功能的 LAN 不需要手動為每個網(wǎng)元分配 IP 地址。相反，DHCP 通過檢測何時連接新設(shè)備，然后為新設(shè)備分配唯一的 IP 地址來自動執(zhí)行該過程。DHCP過程快速，自動，完全透明，并且完全受DI-71X固件支持。部署一個或多個 71X 設(shè)備就像在任何方便的接入點將它們插入 LAN 一樣簡單。DHCP 管理器將立即識別這些設(shè)備，并為每個設(shè)備分配一個唯一的 IP 地址，而無需您進行任何干預(yù)。這是最好的即插即用。

部署 #4 一臺或多臺 PC、

一臺或多臺 DI-71X 單元、無線 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)

此實現(xiàn)是部署 #3，但沒有電線。該實現(xiàn)的主干 LAN 由從每個設(shè)備運行回路由器/服務(wù)器的迷宮般的 CAT-5 電纜組成，Wi-Fi（無線保真度的縮寫）使用微波無線電傳輸以無線方式執(zhí)行此操作。支持所有 Wi-Fi 協(xié)議：802.11a、802.11b、802.11g 和新的 802.11n。Wi-Fi方法的明顯優(yōu)勢是靈活性和移動性。71X 產(chǎn)品和管理這些產(chǎn)品的 PC 都不需要靠近 LAN 接入點進行通信。所使用的設(shè)備及其運行環(huán)境定義了傳輸范圍，但通常距離為 100 英尺或更長。通過使用中繼器，可以實現(xiàn)該距離的許多倍的傳輸范圍。

部署 #5

一臺或多臺 PC，一個或多個 DI-71X 單元，遠程到不同的 LAN 子網(wǎng)

通常，特別是在較大的實現(xiàn)中，網(wǎng)絡(luò)可能被劃分為子網(wǎng)：服務(wù)于特定區(qū)域或功能的獨立 LAN。根據(jù)設(shè)計，子網(wǎng)與可能共存的其他子網(wǎng)提供有限的重疊。此限制內(nèi)置于系統(tǒng)中，以提高安全性和網(wǎng)絡(luò)效率，并促進網(wǎng)絡(luò)管理。子網(wǎng)識別并反映了這樣一種觀點，即組織的各個部門很少或根本沒有理由進行日常訪問彼此的信息。例如，可以分別為會計、營銷、制造、工程和質(zhì)量部門維護單獨的子網(wǎng)。但是，通?？梢钥朔泳W(wǎng)之間的臂長關(guān)系，以允許一個子網(wǎng)中的設(shè)備訪問另一個子網(wǎng)中的設(shè)備。例如，假設(shè)您在質(zhì)量控制部門工作，并且您在制造過程中遇到?jīng)_壓機的間歇性問題。進一步假設(shè)您的 LAN 和制造 LAN 位于不同的子網(wǎng)上。這并不妨礙您從辦公室訪問安裝在制造沖壓機上的 DI-71X 設(shè)備。但是，它確實要求您與網(wǎng)絡(luò)管理員合作進行細微調(diào)整以獲得該訪問權(quán)限。通常，您的管理員將對制造 LAN 上的路由器進行編程，以將端口分配給 DI-71X，然后轉(zhuǎn)發(fā)該端口，以便其他子網(wǎng)（如質(zhì)量部門的子網(wǎng)）可以訪問該設(shè)備。這是一項可以在一分鐘或更短的時間內(nèi)完成的工作，但網(wǎng)絡(luò)或跨部門政治可以合謀使其成為一個更長的過程。

在許多 LAN 實施中，單獨的子網(wǎng)按部門進行維護。當(dāng) DI-71X 設(shè)備位于不同的子網(wǎng)上時，從 PC 訪問 DI-71X 設(shè)備需要將 71X 設(shè)備公開到路由器上管理其 LAN 的端口，然后轉(zhuǎn)發(fā)該端口，以便 PC 可以將其視為駐留在其 LAN 上。

部署 #6 一臺或多臺 PC，

一臺或多臺 DI-71X 單元，通過互聯(lián)網(wǎng)遠程訪問

此選項是最令人興奮的選項之一，為 DI-71X 單元的部署和訪問提供了無限的可能性。以互聯(lián)網(wǎng)為游樂場，您可以盡情發(fā)揮想象力：在工廠將 71X 設(shè)備連接到機器上，并在家中方便地訪問數(shù)據(jù)，或者在您出城時從機場或酒店熱點訪問數(shù)據(jù)。隨時隨地訪問過程數(shù)據(jù)，僅受您保護互聯(lián)網(wǎng)連接的能力的限制。有趣的是，將 71X 單元暴露在互聯(lián)網(wǎng)上并不比部署 #5 更困難。程序只是略有不同。首先確定互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商 （ISP） 分配給用于訪問互聯(lián)網(wǎng)的任何設(shè)備（例如 DSL 或電纜路由器）的公共 IP 地址。從路由器的專用端，訪問任意數(shù)量的網(wǎng)頁之一，這些網(wǎng)頁將簡單地回顯您的公共 IP 地址接下來，就像部署 #5 一樣，將路由器上的端口分配給一個或多個 DI-71X 設(shè)備，并確保這些端口暴露或轉(zhuǎn)發(fā)到路由器的公共端。大功告成?；ヂ?lián)網(wǎng)公共端的任何計算機現(xiàn)在都可以在確定的公共 IP 地址和分配的端口上訪問 DI-71X 設(shè)備。

獨立優(yōu)勢

DI-71X以太網(wǎng)產(chǎn)品提供三種方式將采集的數(shù)據(jù)傳送到PC：SD存儲卡可以從71X單元中物理取出并放置在連接到PC的SD內(nèi)存讀卡器中;PC可以通過以太網(wǎng)連接上傳存儲到71X單元SD存儲器的數(shù)據(jù);PC可以為每個連接的DI-71X設(shè)備運行專用的WinDaq數(shù)據(jù)采集軟件應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序?qū)⑹褂肞C的硬盤驅(qū)動器來存儲采集的數(shù)據(jù)。

第一個選項，通過物理訪問SD存儲器將數(shù)據(jù)移動到PC，不涉及網(wǎng)絡(luò)，所以我暫時忽略它。另外兩個確實涉及網(wǎng)絡(luò)操作，因此重要的是要記住網(wǎng)絡(luò)本身的局限性。以太網(wǎng)是一個民主標(biāo)準。它不支持一種機制，使連接到它的任何一個設(shè)備比所有其他設(shè)備更重要。一般來說，這不會帶來問題。例如，如果您多等幾秒鐘讓瀏覽器顯示網(wǎng)頁，因為網(wǎng)絡(luò)上的客戶機正在將文件備份到服務(wù)器，這真的無關(guān)緊要。但是，如果像 71X 單元這樣的數(shù)據(jù)采集設(shè)備嘗試將采集的數(shù)據(jù)傳送到 PC 以便使用WinDaq軟件進行存儲，而無法實現(xiàn)，則這種差異完全改變。數(shù)據(jù)丟失，無法恢復(fù)。當(dāng)嘗試通過 Internet 與 71X 設(shè)備實時通信時，網(wǎng)絡(luò)延遲可能會變得特別長期且不可預(yù)測。更好的解決方案是所有DI-71X產(chǎn)品提供的獨立選項。

獨立選項采用內(nèi)置于71X硬件中的可移動SD存儲卡，該單元可自主存儲數(shù)據(jù)。此過程不需要PC或任何其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的任何干預(yù)。只有在數(shù)據(jù)記錄停止后，才能將數(shù)據(jù)從 71X 的 SD 存儲器上傳到 PC，這消除了網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致丟失的所有可能性。不可預(yù)測的延遲只會導(dǎo)致 71X 等待網(wǎng)絡(luò)流量清除，然后從中斷點恢復(fù)發(fā)送數(shù)據(jù)。從這個意義上說，獨立選項完全符合網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的期望，該協(xié)議在設(shè)計上平等對待所有設(shè)備。不過，獨立解決方案并非沒有自己的怪癖。

一個是通過網(wǎng)絡(luò)從SD存儲器到PC的傳輸速率。DI-71X 裝置的最大傳輸速率約為每秒 3，300 個樣本。您不應(yīng)該考慮使用此方法方便地上傳數(shù)兆字節(jié)的文件。但是，大多數(shù)獨立應(yīng)用程序采用較慢的采樣率，因此適中的數(shù)據(jù)文件大小可能會跨越很長的記錄時間。此外，71X 上傳管理器允許您通過指定日期和時間范圍來上傳整個文件或文件的任何子集。

DI-71X 單元使用以太網(wǎng)接口上傳存儲到 SD 存儲器的數(shù)據(jù)的總時間，作為樣品吞吐率和總記錄時間的函數(shù)。