【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(chǎn)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(shù)指標(biāo)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(jī)與下位機(jī)之間的通訊上位機(jī)選用工控機(jī)（PC機(jī)）作為本地的控制監(jiān)控中心，在上位機(jī)中裝有北京杰控科技公司的Fameview組態(tài)軟件，下位機(jī)則選用臺灣研華科技的多功能數(shù)據(jù)采集卡PCL812PG，F(xiàn)ameview組態(tài)軟件中安裝研華板卡的驅(qū)動程序，PCL812PG接口卡則安裝在計算機(jī)箱內(nèi)的ISA擴(kuò)展槽上，工控上位機(jī)與板卡之間通過ISA 總線(Industry Standard Architecture：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu))進(jìn)行通信完成數(shù)據(jù)的交換。ISA總線是IBM公司為PC/AT電腦而制定的總線標(biāo)準(zhǔn)，為16位體系結(jié)構(gòu)，只能支持16位的I/O設(shè)備，數(shù)據(jù)傳輸率大約是16MB/S，也稱為AT標(biāo)準(zhǔn)。開始時PC機(jī)面向個人及辦公室，定義了8位的ISA總線結(jié)構(gòu)，對外公開，成為標(biāo)準(zhǔn)（ISA標(biāo)準(zhǔn)）。第三方開發(fā)出許多ISA擴(kuò)充板卡，推動了PC機(jī)的發(fā)展。1984年推出IBMPC/AT系統(tǒng)，ISA從8位擴(kuò)充到16位，地址線從20條擴(kuò)充到24條。1988年，康柏、HP、NEC等9個廠商協(xié)同把ISA擴(kuò)展到32位，即EISA總線(Extended ISA)。數(shù)據(jù)采集卡，即實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能的計算機(jī)擴(kuò)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(jī)。數(shù)據(jù)采集的過程是指從傳感器和其它待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采非電量或者電量信號,送到上位機(jī)中進(jìn)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(shù)據(jù)采集卡，它們之間用電纜直接進(jìn)行通信。第4章 基于web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計基于web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要建立在企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)和企業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)集成的基礎(chǔ)上，采用本地實時監(jiān)控技術(shù)、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(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程用戶可以通過web瀏覽器從web服務(wù)器和現(xiàn)場代理服務(wù)器得到工業(yè)現(xiàn)場的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，了解現(xiàn)場的實際情況，并做出相應(yīng)的決策；同時也可以通過監(jiān)控頁面修改現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)，達(dá)到控制設(shè)備運行的目的。本系統(tǒng)采用B/S模式作為遠(yuǎn)程實時監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)?；贐/S結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)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(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計目標(biāo)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)是：不僅在本地完成監(jiān)視現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)，對現(xiàn)場儀表進(jìn)行標(biāo)定，對操作參數(shù)進(jìn)行修改，實現(xiàn)各種先進(jìn)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(shè)置參數(shù)等功能，而且通過公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和Internet在遠(yuǎn)程和異地也能對控制系統(tǒng)操作和運行數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)資源共享。本文設(shè)計的基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為了實現(xiàn)監(jiān)視和控制的功能，它的設(shè)計目標(biāo)如下：1． 系統(tǒng)應(yīng)具有很強(qiáng)的實用性，滿足采集、控制、顯示、查詢等功能要求。2． 軟件應(yīng)具有開放性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性，從而為系統(tǒng)今后的升級、擴(kuò)展提供開放的平臺。3． 軟件應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化、模塊化設(shè)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(hù)方便，各模塊相對獨立又有機(jī)統(tǒng)一。4． 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，在網(wǎng)絡(luò)通信能夠保證的前提下實現(xiàn)在任何地方登陸網(wǎng)站即可發(fā)布控制命令，遠(yuǎn)程控制設(shè)備。5． 具有高可靠性、安全性，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行和數(shù)據(jù)的安全。6． 系統(tǒng)采用直觀清晰、友好的人機(jī)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(quán)限劃分，不同的人員擁有不同的權(quán)限，分為一般用戶和管理員。在系統(tǒng)的整體設(shè)計中，應(yīng)采用遠(yuǎn)程客戶端直接與現(xiàn)場監(jiān)控站遠(yuǎn)程操作代理進(jìn)行通信，而不采用web服務(wù)器作為遠(yuǎn)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(wù)器作為數(shù)據(jù)通信遠(yuǎn)程監(jiān)控代理的模式。其監(jiān)視數(shù)據(jù)流程為：現(xiàn)場監(jiān)控站→web服務(wù)器→遠(yuǎn)程用戶，而直接通信方式其監(jiān)視數(shù)據(jù)流程為：現(xiàn)場監(jiān)控站→遠(yuǎn)程用戶，相比之下采用直接通信方式減少了遠(yuǎn)程用戶訪問數(shù)據(jù)庫的時間，提高了系統(tǒng)的實時性。(2) 減輕web服務(wù)器的負(fù)擔(dān)web服務(wù)器僅負(fù)責(zé)對設(shè)備、遠(yuǎn)程用戶的管理，不需要進(jìn)行大量的實時數(shù)據(jù)的傳輸，這樣可以大大降低web服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。(3) 有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展當(dāng)增加本地監(jiān)控節(jié)點的數(shù)量時，web服務(wù)器應(yīng)用程序不需要做大規(guī)模的改動，這樣有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)。 設(shè)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(yù)定的目標(biāo)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(shè)計應(yīng)遵循以下原則：(1) 技術(shù)先進(jìn)性：要實現(xiàn)同樣的功能，無論是在硬件設(shè)備上還是在軟件系統(tǒng)上都有不同層次的選擇，有的技術(shù)比較先進(jìn)，有的相對落后，采用相對先進(jìn)的技術(shù)不僅能保證良好的性能，而且便于未來系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展；(2) 經(jīng)濟(jì)實用性：在滿足系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，盡可能采用成熟的先進(jìn)技術(shù)，保證最優(yōu)的性能價格比，降低維護(hù)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(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在未來的應(yīng)用中保持很好的適應(yīng)性，必須具有靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和開放的聯(lián)網(wǎng)功能；(4) 通用性：通過應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的編碼規(guī)則、接口形式，開放的通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸速率，增強(qiáng)系統(tǒng)的通用性；(5) 可擴(kuò)展性：采用模塊化結(jié)構(gòu)，“高內(nèi)聚，低耦合?？紤]到隨著工業(yè)現(xiàn)場規(guī)模的擴(kuò)大和低壓配電設(shè)備的增加，監(jiān)控系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大，因具有比較好的擴(kuò)展性；(6) 實時響應(yīng)性：為了達(dá)到監(jiān)控的目標(biāo)，系統(tǒng)必須對發(fā)生的異常信息進(jìn)行實時響應(yīng)，并進(jìn)行報警和自動處理；(7) 方便使用、利于維護(hù)；(8) 安全性：系統(tǒng)應(yīng)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(quán)限，進(jìn)行與之權(quán)利相適應(yīng)的操作。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖按照上述設(shè)計目標(biāo)和原則可以畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖如下所示。圖41 基于web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖 遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)基于web的遠(yuǎn)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(wù)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(fù)責(zé)監(jiān)測各個現(xiàn)場控制結(jié)點的運行狀況數(shù)據(jù)，經(jīng)過匯總、預(yù)處理后傳遞給各實時現(xiàn)場監(jiān)控主機(jī)，需要遠(yuǎn)程監(jiān)控的數(shù)據(jù)傳遞給服務(wù)器系統(tǒng)。另一方面它接受遠(yuǎn)程客戶端發(fā)過來的控制命令，對命令進(jìn)行解析、驗證、然后采取相應(yīng)的動作。現(xiàn)場監(jiān)控主機(jī)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(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控與組態(tài)，對于有OPC接口的現(xiàn)場智能設(shè)備，可以直接通過OPC客戶對象與OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器通信，從而獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù)(OPC數(shù)據(jù)服務(wù)器通過底層硬件接口經(jīng)過智能網(wǎng)絡(luò)終端從現(xiàn)場設(shè)備處獲得現(xiàn)場數(shù)據(jù))；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(shè)備獲得數(shù)據(jù)等。監(jiān)控系統(tǒng)可以將控制指令傳送到現(xiàn)場設(shè)備上，并且將必要的歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計數(shù)據(jù)等存入SQL Server數(shù)據(jù)庫。另一功能是作為遠(yuǎn)程監(jiān)控代理，它接受遠(yuǎn)程客戶的命令和參數(shù)，并對這些命令進(jìn)行解釋執(zhí)行，將遠(yuǎn)程客戶所需的數(shù)據(jù)或者命令的執(zhí)行結(jié)果反饋給遠(yuǎn)程客戶。若現(xiàn)場工作的任務(wù)較重，現(xiàn)場監(jiān)控軟件和遠(yuǎn)程監(jiān)控代理軟件可分別運行在不同的機(jī)器上?，F(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)(即控制網(wǎng)絡(luò))，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(wǎng)絡(luò)(Ethernet)組成，Infrant為各個控制結(jié)點提供通訊服務(wù)，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(wǎng)絡(luò)(控制網(wǎng)絡(luò))與服務(wù)器系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)(信息網(wǎng)絡(luò))的技術(shù)要求和特點有所不同。(2) 服務(wù)器系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)是一個中介系統(tǒng)，主要由web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等共同組成。web服務(wù)器是一個提供遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)功能的網(wǎng)站服務(wù)器，在這臺服務(wù)器上放置若干能對現(xiàn)場生產(chǎn)過程或者設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作的web頁面，當(dāng)遠(yuǎn)程用戶需要進(jìn)行遠(yuǎn)程操作時，先登錄到此網(wǎng)站，下載相應(yīng)的頁面，就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程操作了。由于現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)很復(fù)雜，包括圖形、曲線數(shù)據(jù)，還有各種實時數(shù)據(jù)，并要求實時數(shù)據(jù)能進(jìn)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(wù)器主頁ASP技術(shù)實現(xiàn)動態(tài)交互式web設(shè)計。IIS和ASP技術(shù)結(jié)合可以簡單地將web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫連接，將HTML，腳本和其他組件相結(jié)合，建立高效的互動式動態(tài)web應(yīng)用程序環(huán)境。系統(tǒng)用ASP技術(shù)及ADO(ActiveX數(shù)據(jù)對象)實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)頁的設(shè)計和SQLServer數(shù)據(jù)庫的訪問，進(jìn)行各種信息的對外發(fā)布。在Windows 2000下應(yīng)用SQL Server 2000建立數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫分為實時數(shù)據(jù)庫和關(guān)系數(shù)據(jù)庫。本系統(tǒng)實時數(shù)據(jù)信息采用自行開發(fā)的實時庫，歷史數(shù)據(jù)信息采用SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫。實時數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計主要根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)的特點和要求設(shè)計實時數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)。實時數(shù)據(jù)直接存入實時數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過分析處理后的數(shù)據(jù)存入關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享訪問。歷史數(shù)據(jù)的保存由現(xiàn)場監(jiān)控軟件負(fù)責(zé)，遠(yuǎn)程用戶可調(diào)用web服務(wù)器中的ADO組件(ADO是一種基于OLE DB標(biāo)準(zhǔn)的對象模型)對該數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，生產(chǎn)過程中的歷史數(shù)據(jù)、現(xiàn)場智能測控設(shè)備實時管理的數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程用戶的操作權(quán)限數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程操作日志等都存于這一數(shù)據(jù)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(wù)器進(jìn)行交互，它一般沒有應(yīng)用程序，借助于HTML、VBscript、Javascript、ActiveX、JavaApplet等技術(shù)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(jié)果?？蛻舳瞬恍枰魏螖?shù)據(jù)庫驅(qū)動程序，但是需要下載這些組件。也就是說，遠(yuǎn)程客戶計算機(jī)是普通的具有web瀏覽器的個人計算機(jī)，無需安裝任何專用軟件。 基于web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的運行過程基于web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是利用組態(tài)軟件的web發(fā)布技術(shù)在本地監(jiān)控機(jī)上配置相應(yīng)的IIS，將上位機(jī)中的組態(tài)畫面和下位機(jī)檢測的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)與Internet連接起來，通過web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將這些工業(yè)現(xiàn)場信息以頁面的形式發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上。在遠(yuǎn)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(yuǎn)程監(jiān)控效果。 系統(tǒng)具體運行過程基于web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)具體的運行過程如下：(1) 遠(yuǎn)程用戶首先通過web瀏覽器(如IE)登錄到能夠提供遠(yuǎn)程操作服務(wù)的網(wǎng)站，并遠(yuǎn)請求進(jìn)行程操作的頁面。同時進(jìn)入頁面需要先登錄，只有當(dāng)用戶名和密碼符合才被允許進(jìn)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(shù)據(jù)報表進(jìn)行查看。高級用戶具有和數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行交互的能力，高級用戶擁有的權(quán)限包括按日期查詢數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)以及打印數(shù)據(jù)報表，也可以查看監(jiān)測數(shù)據(jù)隨時間變化歷史趨勢圖以及同類設(shè)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(jī)建立連接，接收實時性要求更強(qiáng)的現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)。管理員除了具有高級用戶的權(quán)限外，它可以對生產(chǎn)過程或者現(xiàn)場測控設(shè)備發(fā)出控制、調(diào)試、調(diào)整等命令，發(fā)送給現(xiàn)場的代理服務(wù)器軟件，并對這些命令進(jìn)行解釋執(zhí)行，將遠(yuǎn)程客戶所需的數(shù)據(jù)或者命令的執(zhí)行結(jié)果反饋給遠(yuǎn)程客戶。(2) 如果是第一次登陸此頁面，頁面提示是否安裝遠(yuǎn)程操作所需的ActiveX控件。確定后ActiveX控件會自動安裝到客戶機(jī)，客戶機(jī)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(jī)上再要進(jìn)行相同操作時，就可以不再下載相同的ActiveX控件。(3) 由已經(jīng)安裝在客戶計算機(jī)上的ActiveX控件的客戶端向工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控站計算機(jī)上的遠(yuǎn)程操作代理軟件發(fā)出建立TCP連接請求。(4) 當(dāng)現(xiàn)場監(jiān)控計算機(jī)允許連接時，發(fā)出TCP連接響應(yīng)，至此客戶計算機(jī)和現(xiàn)場監(jiān)控計算機(jī)建立了聯(lián)系，可以直接進(jìn)行通信，以后的操作不再通過web服務(wù)器。(5) 在已經(jīng)建立起來的TCP連接上，遠(yuǎn)程客戶通過ActiveX控件提供的操作界面進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、維護(hù)和管理等操作；ActiveX控件實時顯示生產(chǎn)過程現(xiàn)場的過程參數(shù)、報警狀態(tài)以及現(xiàn)場智能測控設(shè)備的工作參數(shù)和狀態(tài)，同時它收集客戶對生產(chǎn)過程或者現(xiàn)場測控設(shè)備發(fā)出的控制、調(diào)試、調(diào)整等命令，發(fā)送給現(xiàn)場的代理服務(wù)器軟件。在這個運行機(jī)制下，系統(tǒng)數(shù)據(jù)分為了歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，客戶通過兩條線路獲得這些數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)庫中獲取歷史數(shù)據(jù)；另一條就是客戶端和控制網(wǎng)絡(luò)的連接，從這條線路上用戶可以通過專用通道訪問實時數(shù)據(jù)。通過這條線路，用戶還可以傳送遠(yuǎn)程控制信息實現(xiàn)遙控操作。 關(guān)鍵技術(shù)簡介IIS是Internet Information Services的縮寫，IIS（即互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)）是一種網(wǎng)頁服務(wù)組件，其中包括web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、NNTP服務(wù)器和SMTP服務(wù)器，分別用于網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸、新聞服務(wù)和郵件發(fā)送等方面，它使得在網(wǎng)絡(luò)（包括互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)）上發(fā)布信息成了一件很容易的事。通過在計算機(jī)上安裝和配置相應(yīng)的IIS 網(wǎng)頁服務(wù)組件，就可以創(chuàng)建自己的網(wǎng)絡(luò)站點。ActiveX是Microsoft提出的一組基于COM的使得軟件控件能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行交互的技術(shù)集。它與具體的編程語言無關(guān)。作為針對Internet應(yīng)用開發(fā)的技