通過采用WebAccess的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于Web技術(shù)的家電檢測系統(tǒng)

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及和集散控制（DCS）工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，監(jiān)控系統(tǒng)從過去的集中監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)向多層分布式監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展。多層分布式控制系統(tǒng)是在集散式控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在技術(shù)上，即可從本地局域網(wǎng)上訪問所需要的數(shù)據(jù)，也可以通過遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)或Internet訪問所需要的數(shù)據(jù)。由于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)化的普及，組態(tài)軟件已經(jīng)形成了比較完善的控制體系，為滿足工業(yè)控制對通用監(jiān)視及控制軟件的需求，逐步形成了比較完善的工業(yè)控制組態(tài)軟件。該系統(tǒng)選用網(wǎng)際組態(tài)軟件WebAccess,利用WebAccess與西門子S7-200系列PLC及各類數(shù)據(jù)采集模塊之間進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)了對空調(diào)檢測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時分析，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對遠(yuǎn)端的檢測設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程維護(hù)。

1 系統(tǒng)簡介

家電檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)的的目的是在家電產(chǎn)品出廠前進(jìn)行性能參數(shù)的自動檢測，通過自動檢測設(shè)備篩除不合格品。研究遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的目的是通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地真實(shí)準(zhǔn)確的掌握檢測設(shè)備的運(yùn)行狀況，更為便捷地實(shí)現(xiàn)技術(shù)人員對系統(tǒng)及設(shè)備的監(jiān)控、故障維護(hù)、系統(tǒng)更新。同時方便不同的客戶端監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場的運(yùn)行情況及設(shè)備性能及應(yīng)用效果，同時可遠(yuǎn)程進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)查詢。

2遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于Web的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)一般分為三個層次：現(xiàn)場設(shè)備層、現(xiàn)場監(jiān)控層（SCADA）及遠(yuǎn)程監(jiān)控層。

（1）現(xiàn)場設(shè)備層

現(xiàn)場設(shè)備層位于監(jiān)控系統(tǒng)的下層，是整個監(jiān)控系統(tǒng)性能保障的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場系統(tǒng)可采用傳統(tǒng)的RS232、RS485/422總線，也可是Lonworks、Profibus、CAN等現(xiàn)場總線。各種現(xiàn)場信號通過現(xiàn)場總線接口卡或RS232或RS485總線接入現(xiàn)場工作站。依照現(xiàn)場總線的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，底層設(shè)備采用功能塊的結(jié)構(gòu)，可以完成溫度壓力數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波以及l(fā)O控制等各種功能。

（2）現(xiàn)場監(jiān)控層（SCADA層）

SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）層提供了對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的分析處理功能。SCADA層采用工控機(jī)對家電自動檢測生產(chǎn)線進(jìn)行監(jiān)控，通過計(jì)算機(jī)的串口或現(xiàn)場總線接口卡與現(xiàn)場設(shè)備通信。工控機(jī)上運(yùn)行的監(jiān)控軟件可完成現(xiàn)場實(shí)時動態(tài)畫面顯示，同時實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測、現(xiàn)場設(shè)備控制、現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)給定、數(shù)據(jù)處理存儲、報(bào)表打印、報(bào)警和趨勢分析等功能。SCADA監(jiān)控層是整個基于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的核心，體現(xiàn)了信息的交互和資源的共享，它的完善程度直接影響著整個系統(tǒng)的靈活性、有效性和可靠性問題。

（3）遠(yuǎn)程監(jiān)控層

遠(yuǎn)程監(jiān)控層位于整個系統(tǒng)的上層部分，是整個系統(tǒng)面向世界的窗口。這一部分提供給管理人員一個方便的管理手段，遠(yuǎn)端的管理人員被賦予一定的權(quán)限后，可以在線修改各種設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)，從而在廣域網(wǎng)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)底層測控信息的實(shí)時傳遞。遠(yuǎn)程監(jiān)控層可租用企業(yè)專線或者利用公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)與現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通訊，將工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測信息進(jìn)行處理和存貯，為遠(yuǎn)程控制提供依據(jù)。目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)現(xiàn)的途徑就是通過Internet,由于涉及實(shí)際的生產(chǎn)過程，必須采用防火墻、用戶身份認(rèn)證以及密鑰管理等保證網(wǎng)絡(luò)安全。

3采用WebAccess組態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)控的系統(tǒng)構(gòu)架

監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要構(gòu)成包括3個部分：監(jiān)控節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層，工程節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)層和客戶端，最終實(shí)現(xiàn)家電檢測系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，滿足遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢、故障報(bào)警、硬件調(diào)試等功能。如圖1所示為本系統(tǒng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖。

（1）監(jiān)控節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

監(jiān)控節(jié)點(diǎn)主要是通過與現(xiàn)場設(shè)備的各個組成模塊進(jìn)行通信，包括與西門子PLC、溫度、壓力、電參數(shù)等模塊之間建立通訊，完成數(shù)據(jù)的采集功能，并將傳感器所采集的信號均送至現(xiàn)場（2）工程節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)

由工程節(jié)點(diǎn)，以太網(wǎng)和Internet網(wǎng)絡(luò)組成。主要負(fù)責(zé)工程節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控節(jié)點(diǎn)、客戶端的通信，監(jiān)控和巡視底層各系統(tǒng)狀況和參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了對系統(tǒng)狀態(tài)的實(shí)時監(jiān)控。采用這種網(wǎng)絡(luò)有效地實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與控制器之間的大量信息的高速交換。

（3）客戶端

由以太網(wǎng)和Internet網(wǎng)絡(luò)組成，主要負(fù)責(zé)工程節(jié)點(diǎn)與客戶端的通信。各客戶端用戶通過上層網(wǎng)絡(luò)，訪問工程節(jié)點(diǎn)，可瀏覽和巡視底層各系統(tǒng)狀況和參數(shù)，為上層決策提供有效的實(shí)時數(shù)據(jù)和信息4系統(tǒng)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)

WebAccess的繪圖工具采用向?qū)Ш褪噶坷L圖模式，它提供了豐富的圖庫和功能強(qiáng)大的工具箱，可以很方便地模擬工作現(xiàn)場，實(shí)現(xiàn)動畫界面。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集界面設(shè)計(jì)如圖3所示。通過系統(tǒng)界面可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)試設(shè)備、參數(shù)設(shè)置、實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行狀況、數(shù)據(jù)查詢、實(shí)時趨勢及查看報(bào)警摘要，便于技術(shù)人員遠(yuǎn)程查看系統(tǒng)運(yùn)行并進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)技術(shù)人員不用到設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)場便可提供技術(shù)支持。

WebAccess軟件提供了趨勢曲線功能，通過采集現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)自動生成趨勢圖，通過趨勢記錄分析可以了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和提供故障分析依據(jù)。實(shí)時趨勢有固定的采樣時間，通常采樣點(diǎn)和采樣速率在數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建時設(shè)定。在實(shí)時趨勢群組建立后，能夠隨時添加或更改某些點(diǎn)。

5結(jié)束語

家電自動檢測設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)使得家電企業(yè)的相關(guān)人員可以在任何地點(diǎn)與任何時間點(diǎn)都能通過網(wǎng)絡(luò)了解到工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況，并實(shí)時對生產(chǎn)進(jìn)行合理調(diào)度與決策判斷，不僅能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源最大化的利用。家電自動檢測設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用將帶動企業(yè)家電檢測系統(tǒng)的又一次改革。

本系統(tǒng)采用研華WebAccess網(wǎng)際組態(tài)軟件，完成了人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，結(jié)合現(xiàn)場控制器實(shí)現(xiàn)了家電檢測系統(tǒng)需要的各項(xiàng)功能，并設(shè)計(jì)了實(shí)用的輔助功能界面，如數(shù)據(jù)記錄和趨勢、故障報(bào)警管理功能等。