PDF《基于Web的远程监控系统设计及实现》

基于Web的远程监控系统设计及实现 Design and Realization of Web-based Remote Monitor-Control System 彭道刚 杨平徐春梅 杨敏华 (上海电力学院电力与自动化工程学院,上海 200090) 摘要: 基于 Web 的远程监控技术推动了信息领域与控制领域的融合, 是控制领域中的一个重要的研 究课题.

主要是对一个小型的 EFPT 过程控制实验装置的温度、压力、流量、液位等多个 I/O 点的数 据进行实时采集和远程监控.系统通过 ADAM5510 数据采集控制器的 RS232 接口与上位监控计算机 实现数据交换,上位监控计算机同时作为 Web 服务器,通过局域网连接到 Internet,以提供基于 Web 的远程监控功能. 关键词:远程监控 Web ADAM5510 组态王 过程控制 Abstract: The remote monitor-control technology based on Web forced the fusion of information and control field, and it is an important research subject in control field. Aiming at a minitype process control experimental equipment, a remote monitor-control system based on Web is designed in this paper, which completed the data acquisition for the temperature, pressure, flux and hydraulic location, etc. The data exchange of the system is realized by the RS232 interface between ADAM5510 and supervise computer. At the same time, the supervise computer is used as Web server, which is connected to Internet by local area network and provides the remote monitor-control function based on Web. Keywords: Remote monitor-control Web ADAM5510 KingView Process control

0 引言 随着计算机技术、通信技术、智能传感技术及控制技术的发展,控制技术开始融合网络 低层通信技术,实现了一定范围内的远程控制要求.基于 Web 的远程监控系统融合了现场 采集控制技术与网络上层通信管理技术, 使得在高速局域网里随时都可以对控制对象进行实 时远程监控操作,并且技术上完全可以推广到广域 Internet 网上,使得需要控制的对象能够 方便地在全球范围内进行过程控制等操作,这是控制技术的一大发展方向. 基于Web的远程监控技术是以Web作为通信平台的监控系统, 在系统的结构上可以采用 基于浏览器朋臣务器模式, 其优点是: 客户端只在浏览器就可以浏览现场情况;

所有的开发、 维护都在服务器;

采用超文本协议,可以进行静态、动态、交互等形式的文字和图像传递. 本远程监控系统的上位机监控部分选用北京亚控组态王 For Internet 版本,充分利用它 的编程简单、界面美观友好,更重要的是它支持许多常用的硬件设备,包括各主要厂家的 PLC、智能模块、智能仪表、板卡和变频器等.系统数据采集器为台湾研华的 ADAM5510, 通过 RS232 接口与上位监控计算机实现数据交换.上位监控计算机同时作为 Web 服务器, 提供远程监控功能.

1 基于 Web 的组态软件及技术特性 目前,国内外一些组态软件厂商已经开始在监控组态软件中采用 Web 技术,也就是可 以运行在 Web 服务器上的一种监控组态软件,它不需要其他特殊的软件、驱动程序或者用 户程序等的支持, 就可以为远程用户在计算机上以 IE 浏览器的方式浏览 HTML 页面上实时 监控的生产现场.例如北京亚控公司的组态王 For Internet 软件就是基于网络的客户机/服务 器模式,支持分布式历史数据库和分布式报警系统,可运行在基于 TCP/IP 网络协议的网络 上,使用户能够实现上、下位机以及更高层次的厂级系统连网. 由于 TCP/IP 网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的网络上进 行通信的能力.一台 PC 机通过 TCP/IP 网络协议就可以和多个远程计算机(即远程节点) 进行通信.基于 Web 的组态软件的网络结构是一种柔性结构,可以将整个应用程序分配给 多个服务器,可以引用远程站点的变量到本地使用(显示、计算等) ,这样可以提高项目的 整体容量结构并改善系统的性能. 服务器的分配可以是基于项目中物理设备结构或不同的功 能,用户可以根据系统需要设立专门 I/O 服务器、历史数据服务器、报警服务器、登录服务 器和 WEB 服务器等.此外,一个工作站站点可以充当多种服务器功能,如I/O 服务器可以 被同时指定为报警服务器、历史数据服务器、登录服务器等.报警服务器可以同时作为历史 数据服务器、登录服务器等. 基于 Web 的组态软件一般具有以下技术特性: Java2 ① 图形技术为基础,这样可以支持跨平台运行,能够在 Linux 平台上运行,功能 强. ② 支持多画面集成系统显示,支持与组态软件运行系统图形相一致的显示效果. ③ 支持动画显示,客户端和主控机端保持高效的数据同步. ④ 组态软件的运行系统应内嵌 Web 服务器系统,以处理远程 IE 端的访问请求,这样 可以无需额外的 Web 服务器. ⑤ 基于通用的 TCP/IP、Http 协议,具有广泛的广域网互联. ⑥ B/S 结构体系,只需普通的浏览器就可以实现远程组态系统的监视和控制. ⑦ 远程客户端系统的运行不影响主控机的运行,而客户端也可以具有操作远程主控机 的能力. 另外,使用组态软件的 WEB 功能需要 JRE 插件支持,如果客户端没有安装 sun 公司的 JRE Plugin1.3 Java 运行时环境插件(Java runtime environment plugin), 则在第一次输入以上正 确的地址并连接成功后, 系统会下载一个 JRE Plugin 的安装界面, 将这个插件安装成功后方 可进行浏览.该插件只需安装一次,安装成功后会保留在系统上,以后每次运行直接启动, 而不需重新安装 JRE.一般在组态软件的安装中直接提供该插件的安装.

2 系统设计 本系统主要是对一个小型的 EFPT 过程控制实验装置的温度、压力、流量、液位等多个 I/O 点的数据进行实时采集和远程监控.系统本地上位监控计算机部分选用北京亚控组态王 For Internet 版本,主要充分利用它的编程简单、界面美观友好,更重要的是,它支持许多常 用的硬件设备,包括各主要厂家的 PLC、智能模块、智能仪表、板卡和变频器等.系统结构 如图

1 所示. 系统下位数据采集器为台湾研华生产的基于 PC 的可独立完成数据采集与控制的可编程 控制器 ADAM5510,它具有结构紧凑、具备智能化处理单元的优点,具备通用编程功能, 可用于信号的程控放大、模拟 I/O 、数字 I/O 及通信参数的设定.本系统通过 ADAM5510 数据采集控制器的 RS232 接口与上位监控计算机实现数据交换.上位监控计算机同时作为 Web 服务器,通过局域网连接到 Internet,以提供远程监控功能.系统结构如图

1 所示. 图1系统结构 为实现组态王和 ADAM5510 的通信,北京亚控公司制定了一套标准的 ModbusRTU 通 信协议库, 并结合 ADAM5510 提供的系列库函数,用户在编程时,可以通过对这些库中 指定函数的调用,方便地实现组态王和 ADAM5510 的COM1(RS232)或COM2(RS485)通信 口通过 ModbusRTU 协议通信,实现数据的采集及输出控制功能.系统本地上位监控计算机 和ADAM5510 的通信连接线有以下两种: ① ADAM5510 编程口 (Proj) 和计算机 RS232 串口之间使用 RS232 直连线 2―

2、 3―

3、 5―5;

② ADAM-5510 的COM1(RS232)或COM2(RS485)和计算机 RS232 串口连接, 包括 COM1(RS232)口和计算机 RS232 串口之间使用 RS232 对调线 2―

3、3―

2、5―5;

COM2(RS485)可以通过 RS485/232 信号转换模块接到计算机 RS232 串口上.

3 系统实现 在组态王开发系统中组态好所要监控的系统后,需要进行WEB发布.在进行IE访问时,还 需要知道被访问程序的端口号,所以在组态王WEB发布之前,一般需要定义组态王的端口 号,该端口号默认为 80,如果所定义的端口号与本机的其它程序的端口号出现冲突,用户 可以按照实际情况进行修改. 系统的发布功能采用分组方式, 可以将画面按照不同的需要分 成多个组进行发布,........