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相应的动作。
现场监控主机有两个功能，其一是实现常规监控系统功能的现场监控软件，监控软件可以通过多种途径获得实时数据进行监控与组态，对于有OPC接口的 现场智能设备，可以直接通过OPC客户对象与OPC数据服务器通信，从而获得现场数据(OPC数据服务器通过底层硬件接口经过智能网络终端从现场设备处获得现场数据)；也可以使用组态软件自带的API接口，直接采用RS232/485通信接口从现场设备获得数据等。监控系统可以将控制指令传送到现场设备上，并且将必要的历史数据、统计数据等存入SQL Server数据库。另一功能是作为远程监控代理，它接受远程客户的命令和参数，并对这些命令进行解释执行，将远程客户所需的数据或者命令的执行结果反馈给远程客户。若现场工作的任务较重，现场监控软件和远程监控代理软件可分别运行在不同的机器上。
现场监控系统组成的网络(即控制网络)，既可能由各种现场总线组成(如：Profibus)，也可能是其他工业控制网络(Ethernet)组成，Infrant为各个控制结点 提供通讯服务，一般采用特有的通信协议，如：Profibus现场总线采用Profibus 协议，这些协议与TCP/IP协议存在很大差异，正是由于现场监控系统的网络(控 制网络)与服务器系统的网络(信息网络)的技术要求和特点有所不同。
(2)服务器系统
服务器系统是一个中介系统，主要由web服务器、数据库服务器等共同组成。web服务器是一个提供远程监控服务功能的网站服务器，在这台服务器上放置若干能对现场生产过程或者设备进行远程操作的web页面，当远程用户需要进行远程操作时，先登录到此网站，下载相应的页面，就可以进行远程操作了。由于现场监控系统的数据很复杂，包括图形、曲线数据，还有各种实时数据，并要求实时数据能进行动态刷新，还要求有一定的实时性。所以本系统采用IIS(Internet Information Server)和动态服务器主页ASP技术实现动态交互式web设计。IIS和ASP技术结合可以简单地将web服务器和数据库连接，将HTML，脚本和其他组件相结合，建立高效的互动式动态web应用程序环境。
系统用ASP技术及ADO(ActiveX数据对象)实现动态网页的设计和SQLServer数据库的访问，进行各种信息的对外发布。在Windows 2000下应用SQL Server 2000建立数据库服务器。数据库分为实时数据库和关系数据库。本系统实时数据信息采用自行开发的实时库，历史数据信息采用SQL Server 2000数据库。实时数据库结构设计主要根据现场监控系统的特点和要求设计实时数据库的结构。实时数据直接存入实时数据库，经过分析处理后的数据存入关系数据库实现数据共享访问。历史数据的保存由现场监控软件负责，远程用户可调用web服务器中的ADO组件(ADO是一种基于OLE DB标准的对象模型)对该数据库进行操作，生
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产过程中的历史数据、现场智能测控设备实时管理的数据、远程用户的操作权限数据、远程操作日志等都存于这一数据库中。
(3)客户端系统
客户端系统是用户直接与之交互的部分，使用浏览器与web服务器进行交互，它一般没有应用程序，借助于HTML、VBscript、Javascript、ActiveX、JavaApplet等技术可以处理一些简单的客户端处理逻辑，显示用户界面及web Server端的运行结果。客户端不需要任何数据库驱动程序，但是需要下载这些组件。也就是说，远程客户计算机是普通的具有web浏览器的个人计算机，无需安装任何专用软件。
4.2 基于web的远程监控系统的运行过程
基于web的远程监控系统是利用组态软件的web发布技术在本地监控机上配置相应的IIS，将上位机中的组态画面和下位机检测的现场实时数据与Internet连接起来，通过web服务器和数据库服务器将这些工业现场信息以页面的形式发布在网络上。在远程客户端，用户通过web浏览器查看现场信息，实现与在中控室等同的远程监控效果。
4.2.1 系统具体运行过程
基于web的远程监控系统具体的运行过程如下：
(1)远程用户首先通过web浏览器(如IE)登录到能够提供远程操作服务的网站，并远请求进行程操作的页面。同时进入页面需要先登录，只有当用户名和密码符合才被允许进入。
用户分为一般用户，高级用户和管理员三个级别。一般用户只能对数据报表进行查看。高级用户具有和数据服务器进行交互的能力，高级用户拥有的权限包括按日期查询数据、删除数据以及打印数据报表，也可以查看监测数据随时间变化历史趋势图以及同类设备相对变化趋势图，同时还可以和工业现场的监控计算机建立连接，接收实时性要求更强的现场实时数据。管理员除了具有高级用户的权限外，它可以对生产过程或者现场测控设备发出控制、调试、调整等命令，发送给现场的代理服务器软件，并对这些命令进行解释执行，将远程客户所需的数据或者命令的执行结果反馈给远程客户。
(2)如果是第一次登陆此页面，页面提示是否安装远程操作所需的ActiveX控件。确定后ActiveX控件会自动安装到客户机，客户机上出现ActiveX控件提供的操作界面。此用户若下次在此计算机上再要进行相同操作时，就可以不再下载相同的ActiveX控件。
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(3)由已经安装在客户计算机上的ActiveX控件的客户端向工业现场监控站计算机上的远程操作代理软件发出建立TCP连接请求。
(4)当现场监控计算机允许连接时，发出TCP连接响应，至此客户计算机和现场监控计算机建立了联系，可以直接进行通信，以后的操作不再通过web服务器。
(5)在已经建立起来的TCP连接上，远程客户通过ActiveX控件提供的操作界面进行远程监控、维护和管理等操作；ActiveX控件实时显示生产过程现场的过程参数、报警状态以及现场智能测控设备的工作参数和状态，同时它收集客户对生产过程或者现场测控设备发出的控制、调试、调整等命令，发送给现场的代理服务器软件。
在这个运行机制下，系统数据分为了历史数据和实时数据，客户通过两条线路获得这些数据，一条是客户端和web Server的连接，从这条线上用户访问主页，从而从数据库中获取历史数据；另一条就是客户端和控制网络的连接，从这条线路上用户可以通过专用通道访问实时数据。通过这条线路，用户还可以传送远程控制信息实现遥控操作。
4.2.2 关键技术简介
IIS是Internet Information Services的缩写，IIS（即互联网信息服务）是一种网页服务组件，其中包括web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器，分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面，它使得在网络（包括互联网和局域网）上发布信息成了一件很容易的事。通过在计算机上安装和配置相应的IIS 网页服务组件，就可以创建自己的网络站点。
ActiveX是Microsoft提出的一组基于COM的使得软件控件能在网络环境中进行交互的技术集。它与具体的编程语言无关。作为针对Internet应用开发的技术，ActiveX既被广泛应用于web服务器以及客户端的各个方面，又被用于方便地创建普通的桌面应用程序。ActiveX是紧凑的、小巧的和快速的组件，可以应用于Internet、Intranet及其他应用程序的开发。这些特点对于Internet的网页的实现、公布和传送是很重要的。ActiveX既包含服务器端技术，也包含客户端技术。其主要内容有：
（1）ActiveX控制(ActiveX Contro1)：用于向web页面、Microsoft Word等支持Activex的容器(Container)中插人COM对象，这些对象常称为Activex控件。
（2）ActiveX文档(ActiveX Document)：用于在web浏览器或者其它支持ActiveX的容器中浏览复合文档(非HTML文档)，例如Microsoft Word文档，Microsoft Excel文档或者用户自定义的文档等。
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（3）ActiveX脚本描述(ActiveX Scripting)：用于从客户端或者服务器端操纵ActiveX控制和Java程序，传递数据，协调它们之间的操作。
（4）ActiveX服务器框架(ActiveX Server Framework)：提供了一系列针对web服务器应用程序设计各个方面的函数及其封装类，诸如服务器过滤器、HTML数据流控制等。
TCP/IP协议组件，虽然一般标识为“TCP/IP”，但实质上在TCP/IP 协议组件有好几个不同的协议，包括：IP（网际层协议），TCP（可靠的主机到主机层协议），UDP（尽力转发的主机到主机层协议），ICMP（在IP 网络内为监控、测试、管理功能而设计的多层协议）。
IP 是网际协议，它保证互连网的连接，是TCP/IP 协议族中最为核心的协议。所有的TCP、UDP、ICMP及IGMP数据都以IP 数据报格式传输。IP 提供不可靠、无连接的数据报传送服务。不可靠的意思是它不能保证IP 数据报能成功地到达目的地，它仅提供最好的传输服务。如果发生某种错误时，丢弃数据报，发送ICMP 消息报给源端，任何要求的可靠性必须由上层来提供。
TCP 是面向连接，使用IP提供高度可靠数据的传输层协议，它的目的是在不可靠的互连网上建立可靠的端到端的字节流。TCP协议的实现是整个TCP/IP 协议中最复杂的一个。TCP协议是面向连接的、端对端的可靠通信协议。TCP采取了很多机制来保证它的可靠性，比如TCP 连接的建立与关闭机制、超时重传机制、数据包确认机制、流量控制机制等等。实现TCP 协议所要做的就是实现这些机制，在不影响协议功能的前提下适当的做一下简化。
UDP是一个简单的、尽力转发的数据报协议，它是面向无连接的、提供高效率但不可靠的传输层服务。它的优点是高效率，不必建立和释放连接，节省了许多开销。UDP 和TCP 一样，都使用相同的网络层（IP），它与TCP不同的是：不提供数据传送的保证机制，它把应用程序传给IP层的数据发送出去，但是并不保证他们能到达目的地。另外，UDP也不能确保数据的发送和接收顺序。
ICMP协议其实是IP协议的附属协议，IP协议用它来与其他主机或路由器交换错误报文和其他的一些网络情况。ICMP协议的主要职责就是用于路由器或者主机向其他的路由器或者主机发送出错报文和监控信息，在测试网络延迟规律上起着重要的作用。
4.3 现场监控系统设计
本文中结合了某化工产酚醛树脂储液罐温度控制系统完成对工业现场工艺参数的远程监控，但是现场监控层在整个系统中是关键部分。现场监控系统包括被控对象储液罐、各类传感器、接线端子板、PCL-812PG数据采集卡、工控机等。
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系统组成方框图如图4-2所示。利用各种变送器测量储液罐的温度、液位和压力值，通过模拟量输入通道接线端子板PCLD-880输入到PCL-812PG的模拟量输入通道，经A/D转换后变成数字量输入到工控机。工控机内的组态软件按照控制要求对测量数据进行处理、运算，输出数据经PCL-812PG的输出通道经继电器输出端子板PCLD-785输出，控制电磁阀、泵和调节阀等执行机构运行，从而控制储液罐的温度。
温度变送器储液罐液位变送器压力变送器蒸汽调节阀进料泵电磁阀PCLD_880PCL-812PGPCLD_785工控机
图4-2 现场监控系统组成框图
4.3.1 系统I/O点分配
通过上述章节对储液罐温度远程监控系统的分析，将系统中不同的输入输出变量进行统计，在该现场监控系统中有三个模拟量输入信号（分别记作T1、L1、P1）,一路模拟量输出TO，6路开关量输出。液位开关输出为LL、LH；压力开关输出为PL、PH；温度开关量输出为TL、TH。各路输入输出量要与相应的接线端子板接口对应起来。整个系统的I/O分配表如表4.1所示。
表4.1 系统I/O分配表
AI输入 对象 T1 L1 P1 对象 蒸汽调节阀 温度输出:W1 液位输出:V1 压力输出:U1 DO输出 接线端子板 PCLD-880:adsPCLD-880:adsPCLD-880:ads对象 蒸汽调节蒸汽调节进料泵 进料泵 接线端子板 PCLD-880:DOPCLD-880:DOPCLD-880:DOPCLD-880:DO AO输入 接线端子板 FV PCLD-880:DA
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