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随着网络技术的快速发展,远程监控技术与网络技术紧密结合起来,结合远程监控对通信的实时性要求,在分析OPC规范和OPC数据访问机制的基础上,本文研究了基于WEB的网络远程实时监控系统。
本文采用两层网络拓扑结构,设计了基于以太网和现场总线的过程控制系统实验装置。该实验装置是根据过程控制系统发展趋势,集PLC技术、网络技术和计算机监控技术为一体,采用工业现场常用的过程控制仪表,以液位、压力、温度等为主要被控变量构成的先进实验装置。系统上层采用以太网,底层采用现场总线Profibus-DP,以SIEMENS公司的S7-300/400PLC为控制器,运用OPC、SIMATIC NET、MCGS6.2、STEP7 V5.1等软件技术设计了用于实验状态监视、数据采集和通讯、数据记录及处理、智能控制算法实现的控制系统实验装置。
结合遗传算法和常规PID控制理论,本文完成了以下工作:通过开环阶跃响应辨识方法建立了液位控制系统的数学模型,分别设计出一阶和二阶液位控制系统;针对二阶液位控制系统,选取合适的遗传因子,根据不同的目标函数设计PID控制器,并分析不同目标函数实现遗传控制对系统性能的影响。根据对系统性能的分析结果比较,选取合适的目标函数为标准,实现遗传PID算法;用MATLAB/Simulink建立液位控制系统,分别采用PID控制,遗传PID控制,通过仿真来比较PID控制、遗传PID控制对液位系统的控制效果,并结合MCGS组态软件和MAT[,AB实现了在线遗传PID控制。
以过程控制系统实验装置为背景,设计一个基于OPC技术和工业以太网架构的过程控制远程监控系统。该系统利用数据采集技术、计算机网络技术、通信技术及面向对象的编程技术,运用Browser/Server模式和Client/Server模式各自的优点,采用了层次化、模块化的设计手段。利用OPC技术实现了信息网络与控制网络的实时数据交互。设计B/S结构与C/S结构集成的方式实现远程监控。在C/S监控子系统中,利用VC++创建OPC客户端程序并实现对设备数据的实时监控和存储。在B/S监控子系统中,采用动态网页.ASP.NET技术和网络数据库ADO.NET技术实现与实时数据库的数据互访。
经实验表明,B/S与C/S集成系统运行稳定,用户在WEB端能够对远程设备进行实时监测并能对设备进行实时控制,具有可靠的实时性,用户可根据需求对历史数据查询,该监控系统为过程控制远程监控系统提供了一种新的思路,为远程监控技术应用于工业乃至民用监控领域提供了一种新的方法。