基于B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

　　整個(gè)水位網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的工藝流程的設(shè)計(jì)如下所述:通過(guò)plc控制程序?qū)λ贿M(jìn)行pid控制和模糊控制，把運(yùn)算的結(jié)果輸出到變頻器，來(lái)控制交流馬達(dá)的啟停和轉(zhuǎn)速，從而水位穩(wěn)定在設(shè)定值，此外通過(guò)plc與組態(tài)王的通信，以及遠(yuǎn)程客戶(hù)機(jī)與上位機(jī)的通信，實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程客戶(hù)端對(duì)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(guò)報(bào)警圖，趨勢(shì)圖對(duì)水位進(jìn)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(gè)系統(tǒng)分成三個(gè)層次，其軟件設(shè)計(jì)也由三個(gè)部分組成:

　　(1) 現(xiàn)場(chǎng)控制層軟件設(shè)計(jì):在這一部分要實(shí)現(xiàn)的功能是水位信號(hào)的采集、pid控制算法的實(shí)現(xiàn)、模糊控制算法的實(shí)現(xiàn)、控制信號(hào)的輸出等。選用的控制器是西門(mén)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(yǔ)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(jī)運(yùn)行了。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了這一控制方案，控制精度高，運(yùn)行平穩(wěn)，抗干擾能力強(qiáng)。

　　(2) 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì):這一部分主要是作為遠(yuǎn)程客戶(hù)機(jī)與下位機(jī)(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(hù)機(jī)，另一方面，接收遠(yuǎn)程客戶(hù)機(jī)的控制信息，并將其寫(xiě)入plc。組態(tài)王自帶s7-300的驅(qū)動(dòng)程序，能方便地得到plc數(shù)據(jù)，并且其網(wǎng)絡(luò)功能較強(qiáng)，能快速實(shí)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(jī)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　(3) 遠(yuǎn)程客戶(hù)端軟件設(shè)計(jì)

　　這一部分主要是實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信以及監(jiān)控畫(huà)面的開(kāi)發(fā)，為了便于實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信，采用統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)環(huán)境—組態(tài)王，將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，用以提高項(xiàng)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(xiàng)目中物理設(shè)備結(jié)構(gòu)或不同的功能，用戶(hù)可以根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)立專(zhuān)門(mén)的io服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、報(bào)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(shí)現(xiàn)及安全管理

　　因?yàn)榻M態(tài)王是完全基于網(wǎng)絡(luò)的，是一種真正客戶(hù)/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(shí)綁定tcp/ip協(xié)議，即可利用其網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

　　在本系統(tǒng)中我們利用實(shí)驗(yàn)室原有的局域網(wǎng)，將其中1臺(tái)作為服務(wù)器，通過(guò)串行口與下位機(jī)(plc)相連，并將該機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)設(shè)為server，其余計(jì)算機(jī)作為遠(yuǎn)程客戶(hù)，將其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)分別設(shè)為client1、client2等，各主機(jī)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(duì)各個(gè)站點(diǎn)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并且定義在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的變量，報(bào)警數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和引用等等。

　　在此系統(tǒng)中，程客戶(hù)端除了可以實(shí)時(shí)監(jiān)控雙容水箱的水位控制情況外，利用網(wǎng)絡(luò)的回寫(xiě)功能，還可以實(shí)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(yùn)行，每個(gè)參數(shù)都有一定的修改權(quán)限，只有擁有該權(quán)限的用戶(hù)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(yǔ)

　　本文客戶(hù)/服務(wù)器模式和瀏覽器/服務(wù)器模式進(jìn)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(shí)驗(yàn)室雙容水箱水位控制系統(tǒng)為研究對(duì)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(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制，進(jìn)而證明了利用b/s模型進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)控制的有效性。