系統(tǒng)硬件配置 - 基于B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)開發(fā)

　　整個水位網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工藝流程的設(shè)計如下所述:通過plc控制程序?qū)λ贿M行pid控制和模糊控制，把運算的結(jié)果輸出到變頻器，來控制交流馬達的啟停和轉(zhuǎn)速，從而水位穩(wěn)定在設(shè)定值，此外通過plc與組態(tài)王的通信，以及遠(yuǎn)程客戶機與上位機的通信，實現(xiàn)在遠(yuǎn)程客戶端對給定值，高限，低限的設(shè)置，以及控制方式的選擇，控制參數(shù)的調(diào)整，并通過報警圖，趨勢圖對水位進行監(jiān)控。系統(tǒng)硬件具體配置如附表所示。

　　3.3系統(tǒng)軟件配置

　　由上述的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)分成三個層次，其軟件設(shè)計也由三個部分組成:

　　(1) 現(xiàn)場控制層軟件設(shè)計:在這一部分要實現(xiàn)的功能是水位信號的采集、pid控制算法的實現(xiàn)、模糊控制算法的實現(xiàn)、控制信號的輸出等。選用的控制器是西門子s7-300系列的可編程邏輯控制器，因此選擇與之配套的編程軟件step7，它可使用梯形邏輯，功能塊圖或語句表。利用step7編制控制程序，調(diào)試成功后將程序?qū)懭雙lc，這樣plc就可以脫機運行了。通過實驗，驗證了這一控制方案，控制精度高，運行平穩(wěn)，抗干擾能力強。

　　(2) 上位機軟件設(shè)計:這一部分主要是作為遠(yuǎn)程客戶機與下位機(plc)通信的橋梁，一方面負(fù)責(zé)采集plc數(shù)據(jù)，并將其傳送給遠(yuǎn)程客戶機，另一方面，接收遠(yuǎn)程客戶機的控制信息，并將其寫入plc。組態(tài)王自帶s7-300的驅(qū)動程序，能方便地得到plc數(shù)據(jù)，并且其網(wǎng)絡(luò)功能較強，能快速實現(xiàn)基于 tcp/ip協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信，因此，我們采用組態(tài)王作為上位機軟件開發(fā)環(huán)境。

　　(3) 遠(yuǎn)程客戶端軟件設(shè)計

　　這一部分主要是實現(xiàn)與上位機的通信以及監(jiān)控畫面的開發(fā)，為了便于實現(xiàn)與上位機的通信，采用統(tǒng)一的開發(fā)環(huán)境—組態(tài)王，將整個應(yīng)用程序分配給多個服務(wù)器，用以提高項目的整體容量結(jié)構(gòu)并改善系統(tǒng)的性能。服務(wù)器的分配可以是基于項目中物理設(shè)備結(jié)構(gòu)或不同的功能，用戶可以根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)立專門的io服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、報警服務(wù)器、登錄服務(wù)器和web服務(wù)器等。

　　3.4 網(wǎng)絡(luò)控制的實現(xiàn)及安全管理

　　因為組態(tài)王是完全基于網(wǎng)絡(luò)的，是一種真正客戶/服務(wù)器模式，因此可以將“組態(tài)王”安裝在網(wǎng)絡(luò)版windows98/2000或nt上，并在配置網(wǎng)絡(luò)時綁定tcp/ip協(xié)議，即可利用其網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

　　在本系統(tǒng)中我們利用實驗室原有的局域網(wǎng)，將其中1臺作為服務(wù)器，通過串行口與下位機(plc)相連，并將該機網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識設(shè)為server，其余計算機作為遠(yuǎn)程客戶，將其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識分別設(shè)為client1、client2等，各主機安裝統(tǒng)一的操作系統(tǒng)windows2000，且都安裝組態(tài)王6.0。完成網(wǎng)絡(luò)連接之后，對各個站點設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并且定義在網(wǎng)絡(luò)上進行數(shù)據(jù)交換的變量，報警數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的存儲和引用等等。

　　在此系統(tǒng)中，程客戶端除了可以實時監(jiān)控雙容水箱的水位控制情況外，利用網(wǎng)絡(luò)的回寫功能，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程修改p、i、d參數(shù)，以提高控制效果。為確保系統(tǒng)的安全運行，每個參數(shù)都有一定的修改權(quán)限，只有擁有該權(quán)限的用戶才能修改，這樣就確保了網(wǎng)絡(luò)控制的安全有效性。

　　4 結(jié)束語

　　本文客戶/服務(wù)器模式和瀏覽器/服務(wù)器模式進行了分析比較，提出了基于瀏覽器/服務(wù)器模式的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。并以實驗室雙容水箱水位控制系統(tǒng)為研究對象，深入研究了組態(tài)軟件—組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)功能，并利用該組態(tài)軟件實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，進而證明了利用b/s模型進行網(wǎng)絡(luò)控制的有效性。