【正文】 電壓極限：量程的兩倍；（4） 輸出信號：420mA，15V；（5） 工作環(huán)境溫度：4080℃；（6） 供電電源:DC1340V。3. 液位：系統(tǒng)中對液位的檢測范圍為（01m）液位傳感器選用寧波中方榮自動化儀表科技有限公司生產的ZL3900系列靜壓式液位傳感器，這種液位傳感器具有高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性。主要技術指標如下：（1） 量程范圍：；（2） 過載壓力：最大量程的兩倍；（3） 輸出信號：DC420mA或DC05V；（4） 精度：177。%；（5） 工作電壓：DC1236V。（6） 環(huán)境溫度：2585℃ 上位機與下位機之間的通訊上位機選用工控機（PC機）作為本地的控制監(jiān)控中心，在上位機中裝有北京杰控科技公司的Fameview組態(tài)軟件，下位機則選用臺灣研華科技的多功能數據采集卡PCL812PG，F(xiàn)ameview組態(tài)軟件中安裝研華板卡的驅動程序，PCL812PG接口卡則安裝在計算機箱內的ISA擴展槽上，工控上位機與板卡之間通過ISA 總線(Industry Standard Architecture：工業(yè)標準體系結構)進行通信完成數據的交換。ISA總線是IBM公司為PC/AT電腦而制定的總線標準，為16位體系結構，只能支持16位的I/O設備，數據傳輸率大約是16MB/S，也稱為AT標準。開始時PC機面向個人及辦公室，定義了8位的ISA總線結構，對外公開，成為標準（ISA標準）。第三方開發(fā)出許多ISA擴充板卡，推動了PC機的發(fā)展。1984年推出IBMPC/AT系統(tǒng)，ISA從8位擴充到16位，地址線從20條擴充到24條。1988年，康柏、HP、NEC等9個廠商協(xié)同把ISA擴展到32位，即EISA總線(Extended ISA)。數據采集卡，即實現(xiàn)數據采集功能的計算機擴展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCI Express、火線(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash等總線接入工控機。數據采集的過程是指從傳感器和其它待測設備等模擬和數字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機中進行分析和處理。各路傳感器所檢測到儲液罐的溫度、液位和壓力值通過模擬量輸入通道接線端子板PCLD880輸入到PCL812PG多功能數據采集卡，它們之間用電纜直接進行通信。第4章 基于web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)結構設計基于web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)主要建立在企業(yè)信息網絡和企業(yè)控制網絡集成的基礎上，采用本地實時監(jiān)控技術、組態(tài)軟件的web發(fā)布功能，實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場信息基于B/S模式的遠程監(jiān)控。遠程用戶可以通過web瀏覽器從web服務器和現(xiàn)場代理服務器得到工業(yè)現(xiàn)場的歷史數據和實時數據，了解現(xiàn)場的實際情況，并做出相應的決策；同時也可以通過監(jiān)控頁面修改現(xiàn)場設備參數，達到控制設備運行的目的。本系統(tǒng)采用B/S模式作為遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)的結構?；贐/S結構的遠程監(jiān)控系統(tǒng)是以web為通訊平臺的監(jiān)控系統(tǒng)，采用瀏覽器作為統(tǒng)一的客戶端，方便使用且可跨平臺操作。 基于web監(jiān)控系統(tǒng)的整體結構設計 設計目標遠程監(jiān)控系統(tǒng)構建的目標是：不僅在本地完成監(jiān)視現(xiàn)場運行數據，對現(xiàn)場儀表進行標定，對操作參數進行修改，實現(xiàn)各種先進控制，可以方便地完成對控制系統(tǒng)的組態(tài)、下裝、監(jiān)視、設置參數等功能，而且通過公共數據網絡和Internet在遠程和異地也能對控制系統(tǒng)操作和運行數據傳輸，實現(xiàn)資源共享。本文設計的基于Web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)為了實現(xiàn)監(jiān)視和控制的功能，它的設計目標如下：1． 系統(tǒng)應具有很強的實用性，滿足采集、控制、顯示、查詢等功能要求。2． 軟件應具有開放性、可擴展性和可維護性，從而為系統(tǒng)今后的升級、擴展提供開放的平臺。3． 軟件應采用結構化、模塊化設計，并盡可能做到單一模塊功能化，即一個模塊的修改不會影響到其它模塊的變動，維護方便，各模塊相對獨立又有機統(tǒng)一。4． 實現(xiàn)網絡遠程控制，在網絡通信能夠保證的前提下實現(xiàn)在任何地方登陸網站即可發(fā)布控制命令，遠程控制設備。5． 具有高可靠性、安全性，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行和數據的安全。6． 系統(tǒng)采用直觀清晰、友好的人機界面，操作簡單方便、靈活，可以瀏覽各種實時信息和存儲的歷史信息。7．采用權限劃分，不同的人員擁有不同的權限，分為一般用戶和管理員。在系統(tǒng)的整體設計中，應采用遠程客戶端直接與現(xiàn)場監(jiān)控站遠程操作代理進行通信，而不采用web服務器作為遠程監(jiān)控代理的模式，主要是考慮以下幾個方面的原因：(1) 對現(xiàn)場控制的實時性采用web服務器作為數據通信遠程監(jiān)控代理的模式。其監(jiān)視數據流程為：現(xiàn)場監(jiān)控站→web服務器→遠程用戶，而直接通信方式其監(jiān)視數據流程為：現(xiàn)場監(jiān)控站→遠程用戶，相比之下采用直接通信方式減少了遠程用戶訪問數據庫的時間，提高了系統(tǒng)的實時性。(2) 減輕web服務器的負擔web服務器僅負責對設備、遠程用戶的管理，不需要進行大量的實時數據的傳輸，這樣可以大大降低web服務器的負擔。(3) 有利于系統(tǒng)的擴展當增加本地監(jiān)控節(jié)點的數量時，web服務器應用程序不需要做大規(guī)模的改動，這樣有利于系統(tǒng)的擴展和維護。 設計原則一個系統(tǒng)開發(fā)的成功與否首先取決于它能否正確實現(xiàn)預定的目標和功能，其次要有充分的條件保證系統(tǒng)的未來發(fā)展，因此，監(jiān)控系統(tǒng)的設計應遵循以下原則：(1) 技術先進性：要實現(xiàn)同樣的功能，無論是在硬件設備上還是在軟件系統(tǒng)上都有不同層次的選擇，有的技術比較先進，有的相對落后，采用相對先進的技術不僅能保證良好的性能，而且便于未來系統(tǒng)的進一步發(fā)展；(2) 經濟實用性：在滿足系統(tǒng)功能的基礎上，盡可能采用成熟的先進技術，保證最優(yōu)的性能價格比，降低維護費用；(3) 靈活開放性：一個系統(tǒng)想要實現(xiàn)與其它系統(tǒng)的資源共享，適應不同的網絡環(huán)境，在未來的應用中保持很好的適應性，必須具有靈活的組網結構和開放的聯(lián)網功能；(4) 通用性：通過應用標準的編碼規(guī)則、接口形式，開放的通信協(xié)議和標準數據傳輸速率，增強系統(tǒng)的通用性；(5) 可擴展性：采用模塊化結構，“高內聚，低耦合?？紤]到隨著工業(yè)現(xiàn)場規(guī)模的擴大和低壓配電設備的增加，監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴大，因具有比較好的擴展性；(6) 實時響應性：為了達到監(jiān)控的目標，系統(tǒng)必須對發(fā)生的異常信息進行實時響應，并進行報警和自動處理；(7) 方便使用、利于維護；(8) 安全性：系統(tǒng)應采取有效措施防止信息泄漏及惡意破壞。實行分級管理，不同級別的人員被賦予不同權限，進行與之權利相適應的操作。 系統(tǒng)結構原理圖按照上述設計目標和原則可以畫出系統(tǒng)結構原理圖如下所示。圖41 基于web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)結構原理圖 遠程監(jiān)控系統(tǒng)整體結構基于web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用Fameview組態(tài)軟件的web發(fā)布功能來實現(xiàn)的，整個系統(tǒng)由三大部分組成：現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)、服務器系統(tǒng)、客戶端系統(tǒng)。下面對這三部分做具體介紹。(1) 現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA系統(tǒng))現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)一方面負責監(jiān)測各個現(xiàn)場控制結點的運行狀況數據，經過匯總、預處理后傳遞給各實時現(xiàn)場監(jiān)控主機，需要遠程監(jiān)控的數據傳遞給服務器系統(tǒng)。另一方面它接受遠程客戶端發(fā)過來的控制命令，對命令進行解析、驗證、然后采取相應的動作?，F(xiàn)場監(jiān)控主機有兩個功能，其一是實現(xiàn)常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)功能的現(xiàn)場監(jiān)控軟件，監(jiān)控軟件可以通過多種途徑獲得實時數據進行監(jiān)控與組態(tài)，對于有OPC接口的現(xiàn)場智能設備，可以直接通過OPC客戶對象與OPC數據服務器通信，從而獲得現(xiàn)場數據(OPC數據服務器通過底層硬件接口經過智能網絡終端從現(xiàn)場設備處獲得現(xiàn)場數據)；也可以使用組態(tài)軟件自帶的API接口，直接采用RS232/485通信接口從現(xiàn)場設備獲得數據等。監(jiān)控系統(tǒng)可以將控制指令傳送到現(xiàn)場設備上，并且將必要的歷史數據、統(tǒng)計數據等存入SQL Server數據庫。另一功能是作為遠程監(jiān)控代理，它接受遠程客戶的命令和參數，并對這些命令進行解釋執(zhí)行，將遠程客戶所需的數據或者命令的執(zhí)行結果反饋給遠程客戶。若現(xiàn)場工作的任務較重，現(xiàn)場監(jiān)控軟件和遠程監(jiān)控代理軟件可分別運行在不同的機器上?，F(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)組成的網絡(即控制網絡)，既可能由各種現(xiàn)場總線組成(如：Profibus)，也可能是其他工業(yè)控制網絡(Ethernet)組成，Infrant為各個控制結點提供通訊服務，一般采用特有的通信協(xié)議，如：Profibus現(xiàn)場總線采用Profibus協(xié)議，這些協(xié)議與TCP/IP協(xié)議存在很大差異，正是由于現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的網絡(控制網絡)與服務器系統(tǒng)的網絡(信息網絡)的技術要求和特點有所不同。(2) 服務器系統(tǒng)服務器系統(tǒng)是一個中介系統(tǒng)，主要由web服務器、數據庫服務器等共同組成。web服務器是一個提供遠程監(jiān)控服務功能的網站服務器，在這臺服務器上放置若干能對現(xiàn)場生產過程或者設備進行遠程操作的web頁面，當遠程用戶需要進行遠程操作時，先登錄到此網站，下載相應的頁面，就可以進行遠程操作了。由于現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的數據很復雜，包括圖形、曲線數據，還有各種實時數據，并要求實時數據能進行動態(tài)刷新，還要求有一定的實時性。所以本系統(tǒng)采用IIS(Internet Information Server)和動態(tài)服務器主頁ASP技術實現(xiàn)動態(tài)交互式web設計。IIS和ASP技術結合可以簡單地將web服務器和數據庫連接，將HTML，腳本和其他組件相結合，建立高效的互動式動態(tài)web應用程序環(huán)境。系統(tǒng)用ASP技術及ADO(ActiveX數據對象)實現(xiàn)動態(tài)網頁的設計和SQLServer數據庫的訪問，進行各種信息的對外發(fā)布。在Windows 2000下應用SQL Server 2000建立數據庫服務器。數據庫分為實時數據庫和關系數據庫。本系統(tǒng)實時數據信息采用自行開發(fā)的實時庫，歷史數據信息采用SQL Server 2000數據庫。實時數據庫結構設計主要根據現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的特點和要求設計實時數據庫的結構。實時數據直接存入實時數據庫，經過分析處理后的數據存入關系數據庫實現(xiàn)數據共享訪問。歷史數據的保存由現(xiàn)場監(jiān)控軟件負責，遠程用戶可調用web服務器中的ADO組件(ADO是一種基于OLE DB標準的對象模型)對該數據庫進行操作，生產過程中的歷史數據、現(xiàn)場智能測控設備實時管理的數據、遠程用戶的操作權限數據、遠程操作日志等都存于這一數據庫中。(3) 客戶端系統(tǒng)客戶端系統(tǒng)是用戶直接與之交互的部分，使用瀏覽器與web服務器進行交互，它一般沒有應用程序，借助于HTML、VBscript、Javascript、ActiveX、JavaApplet等技術可以處理一些簡單的客戶端處理邏輯，顯示用戶界面及web Server端的運行結果?？蛻舳瞬恍枰魏螖祿祢寗映绦?，但是需要下載這些組件。也就是說，遠程客戶計算機是普通的具有web瀏覽器的個人計算機，無需安裝任何專用軟件。 基于web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的運行過程基于web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)是利用組態(tài)軟件的web發(fā)布技術在本地監(jiān)控機上配置相應的IIS，將上位機中的組態(tài)畫面和下位機檢測的現(xiàn)場實時數據與Internet連接起來，通過web服務器和數據庫服務器將這些工業(yè)現(xiàn)場信息以頁面的形式發(fā)布在網絡上。在遠程客戶端，用戶通過web瀏覽器查看現(xiàn)場信息，實現(xiàn)與在中控室等同的遠程監(jiān)控效果。 系統(tǒng)具體運行過程基于web的遠程監(jiān)控系統(tǒng)具體的運行過程如下：(1) 遠程用戶首先通過web瀏覽器(如IE)登錄到能夠提供遠程操作服務的網站，并遠請求進行程操作的頁面。同時進入頁面需要先登錄，只有當用戶名和密碼符合才被允許進入。用戶分為一般用戶，高級用戶和管理員三個級別。一般用戶只能對數據報表進行查看。高級用戶具有和數據服務器進行交互的能力，高級用戶擁有的權限包括按日期查詢數據、刪除數據以及打印數據報表，也可以查看監(jiān)測數據隨時間變化歷史趨勢圖以及同類設備相對變化趨勢圖，同時還可以和工業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)控計算機建立連接，接收實時性要求更強的現(xiàn)場實時數據。管理員除了具有高級用戶的權限外，它可以對生產過程或者現(xiàn)場測控設備發(fā)出控制、調試、調整等命令，發(fā)送給現(xiàn)場的代理服務器軟件，并對這些命令進行解釋執(zhí)行，將遠程客戶所需的數據或者命令的執(zhí)行結果反饋給遠程客戶。(2) 如果是第一次登陸此頁面，頁面提示是否安裝遠程操作所需的ActiveX控件。確定后ActiveX控件會自動安裝到客戶機，客戶機上出現(xiàn)ActiveX控件提供的操作界面。此用戶若下次在此計算機上再要進行相同操作時，就可以不再下載相同的ActiveX控件。(3) 由已經安裝在客戶計算機上的ActiveX控件的客戶端向工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控站計算機上的遠程操作代理軟件發(fā)出建立TCP連接請求。(4) 當現(xiàn)場監(jiān)控計算機允許連接時，發(fā)出TCP連接響應，至此客戶計算機和現(xiàn)場監(jiān)控計算機建立了聯(lián)系，可以直接進行通信，以后的操作不再通過web服務器。(5) 在已經建立起來的TCP連接上，遠程客戶通過ActiveX控件提供的操作界面進行遠程監(jiān)控、維護和管理等操作；ActiveX控件實時顯示生產過程現(xiàn)場的過程參數、報警狀態(tài)以及現(xiàn)場智能測控設備的工作參數和狀態(tài)，同時它收集客戶對生產過程或者現(xiàn)場測控設備發(fā)出的控制、調試、調整等命令，發(fā)送給現(xiàn)場的代理服務器軟件。在這個運行機制下，系統(tǒng)數據分為了歷史數據和實時數據，客戶通過兩條線路獲得這些數據，一條是客戶端和web Server的連接，從這條線上用戶訪問主頁，從而從數據庫中獲取歷史數據；另一條就是客戶端和控制網絡的連接，從這條線路上用戶可以通過專用通道訪問實時數據。通過這條線路，用戶還可以傳送遠程控制信息實現(xiàn)遙控操作。 關鍵技術簡介IIS是Internet Information Services的縮寫，IIS（即互聯(lián)網信息服務）是一種網頁服務組件，其中包括web服務器、FTP服務器、NNTP服務器和SMTP服務器，分別用于網頁瀏覽、文件傳輸、新聞服務和郵件發(fā)送等方面，它使得在網絡（包括互聯(lián)網和局域網）上發(fā)布信息成了一件很容易的事。通過在計算機上安裝和配置相應的IIS 網頁服務組件，就可以創(chuàng)建自己的網絡站點。ActiveX是Microsoft提出的一組基于COM的使得軟件控件能在網絡環(huán)境中進行交互的技術集。它與具體的編程語言無關。作為針對Internet應用開發(fā)的技