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现场控制技术的兴起,改变了控制系统的结构,使其向着网络化的方向发展,特别是现场总线技术适应了控制系统向智能化、网络化、分散化的发展趋势,显示了强大的生命力,得到了迅速发展,成为控制领域的热点技术。同时随着计算机网络技术的迅速发展,Web已经成为信息时代的重要信息载体,并在工业现场获得了一定的应用。所以,将控制网络与Web监控结合将成为控制领域的一个发展趋势。
本文在课题组已有的现场总线技术研究的基础上,进一步扩充了支持工业以太网与多协议转换技术的新型测控平台(集成MODBUS/TCP以及DeviceNet、Profibus等多种现场总线)的功能,在此测控平台上实现了基于Web的远程监控。在研究和开发过程中主要开展了以下工作:
1.采用OPC技术作为软件与硬件的接口,在上位机建立数据服务器,并采用组态软件以网站的形式提供了基于Web的客户端访问平台。
2.该平台实现了实时数据和历史数据的访问,并将信息流进行合理分类:现场的实时信息采集到实时数据文档,运行的过程数据等信息集成到历史数据库,从而建立起实时数据网络和历史数据网络。
3.在软件设计中采用ActiveX控件技术集成了视频信息,方便远程操作人员随时看到现场图像和获得更丰富的现场信息,并对网络通信中的基本安全问题进行了阐述,设置了远程访问的用户权限和用户等级,提出了一些加强网络安全的措施。
4.采用了基于广义预测控制(Generalized Predictive Control-GPC)的PID控制算法以解决远程监控过程中的网络延时等不确定问题,仿真实验结果满意。
本文工作依托了上海市电站自动化技术重点实验室建设项目,并得道国外大学高度关注。实验结果表明了基于Web的远程监控系统结构的有效性和功能的先进性。