基于Web系統的工業監視控制系統剖析

1 引言

通常的工業監視控制系統，根據各dcs制造廠、scada制造廠所配備的選擇項，把以web作為平臺“web監視”項，作為可選項目提供給客戶?？墒?，那個大部分在設備方面被準備的監視控制系統是“主系統”，“而web畫面的監視”是被認為一般的輔助性功能。實際上，利用互聯網的傳送方法也用一定局限性，所以在遠程方面單獨的實時且連續性的監視是不現實的。另一方面，如果為了有關后者的“遠隔監視系統”，實現特定專用系統作為設備對象多，模擬量采集擁擠，并要連續性地監視過程等，很多情況下都沒具有這個的標準性的功能。同時，客戶終端機上追加圖形畫面等個性化設置較少，系統的擴充空間也很小。因此把“遠隔監視系統”擴充為與監控系統并具有同等功能的想法比較難實現。結果，“遠隔監視系統”的系統功能只局限于設備的異常監視和數據檢測兩方面。這樣“監視控制系統”“遠隔監視系統”，由于某些條件之約，兩者同時使用也能達到要求?？墒?，感到各種各樣的市場的潛在的要求?？墒?，仍是有很多人再想兩者能否兼容呢？譬如能不能在遠地配置類似與設備內部監控系統同等功能的系統的要求；分散配置的設備，無人看管的設備有沒有既能遠程連續監視又能遠程控制“遠程監視系統”呢？那樣現場的設備就能真正地實現自動化運轉等，在這樣的需求之下就必然要求整合監控與遠程監視系統長處。

這樣的潛在要求，不能集中表現出來的主要原因之一；立足用戶立場來考慮的話，問題想必是系統費用問題，以及存在系統構件后的效果是否能夠滿足要求憂慮?？墒?，不管客戶是否有將現有系統的“監視控制系統”和“遠隔監視系統”兩者相互融合的要求，由于現存的某些限制從而無法構件合適的系統這個問題的本省就已成為課題。

2 監視控制系統的特征·構成

在這里，介紹本公司的“移動監視系統”介紹，如圖1所示。

2.1 遠隔監視系統

這個系統，采用最近的“遠隔監視系統”所利用的互聯網作為通訊基礎；且更加兼備“監視控制系統”所有的連續性，實時性（像看著動畫一樣的實時信息監視）的特性，能實現對所有場所（不受到區域限制，無論何時何地都能實時監視·控制）遠隔監視·控制的系統。該系統的關鍵要點是采用本項目獨特的傳遞信息手法和軟件構筑的技術。這個技術，不是以靜態的數據傳送（信息通訊）形式引導，而是采集移動對象信息，將分散在互連網間移動信息實現網絡間共享，信息傳遞。這方面技術，本項目還取得“設備的監視方法及設備的監視系統”相關的技術產權專利（第4132702號）。

圖（2）所述如何將網絡上分散的信息對象實現共享的流程圖。首先，將不同的種類的網絡終端及操作系統上的對象共通化（frame work）是實現信息對象共享化的必要前提。其次，在web base中信息對象的實裝是實現在互聯網上的運用的另一個必要條件。具備上述的信息對象共享環境，只要聯通互聯網無需區分設備現場和客戶終端，宛如在同一臺電腦上輕松地進行設備控制，數據下載等操作，如圖3所示。

2.2遠隔監視系統必要條件

用戶要裝載這個系統，必須具備以下3個條件：

（1）應用程序具備很高的通用性；

（2）應用軟件具備高的擴充性；

（3）內包在兼有這些的條件環境下處理信息目標的零部件群。

滿足上述所有條件，那么移動監視系統的運行環境及構筑系統的工程環境就都已具備。此外，現在各scada制造廠銷售的應用軟件包，具有業務用設計軟件同等的擴充性，也有增構圖解畫面功能，利用opc等控制網絡只需簡單的工程，系統甚至具備實裝人機界面的功能。然而，應用程序水平而言，并非每個公司都有相同的frame work；源文件共享，相互之間毫無障礙地利用數據的共有規格也不具備。今后的應用義務應包含緊跟軟件業的新動向，使得通用軟件與應用軟件共存，實現用戶定做應用軟件與不改變數據變換，這些都是要我們要做的課題。

3 web平臺上的監視功能實裝應用

針對前述的3個條件，現說明實現方法。

首先，為達到1.軟件應用通用性強的效果，敝司采用由美國微軟開發的通用技術silverlight。silverlight是為了在web瀏覽器上實現ria（rich internet application）具有frame work名稱。

silverlight，以web瀏覽器的插件的形式提供，通過簡單的安裝就能應用。使用silverlight的話，擁有監視畫面的動畫性，照相機圖像的重放性等豐富的表現力，雙向性（互動）的web應用軟件的構筑變成可能。

3.1 scada數據融合困境

因此，能處理由于通用技術的frame

work的應用軟件變成必要，不過，就如前文所述的那樣，各scada制造廠與這個通用技術無法對應，如圖4所示。

針對這個問題2.應用軟件的定制性。采用作為兼備高級擴充性，microsoft設計工具的expression blend作為應用軟件。這個expression blend，是設計用戶界面的軟件，并具有設計動畫、圖像、位圖、菜單工具的要素功能。具有以下的特征：

（1）由于采用了sliverlight的各種功能，fram work的靈活設計變成可能，由此，就可構筑表現力豐富的web應用與高級的應用。

（2）由于expression blend以的源碼作為通用用戶界面記述語言的xaml形式所以可采其他的通用工具的文件編輯器編輯程序。

（3）可以通過調整其屬性形式來調整動畫效果。

（4）如果對于要求高的客戶可另外準備（捆綁）做模板零部件。

3.2 數據融合解決方案

利用本項目關鍵技術（即專利技術）可以為控制網絡接口（plc驅動）采集信息任務。即本公司的移動監視系統軟件。利用上述“捆綁功能”。通用設計工具（expression blend）的可選擇的零部件群已內包在敝社開發的移動監視系統的軟件內。根據這些利用通用設計工具可以像scada軟件一樣能制作圖解畫面，也能現場的監控畫面而且與scada軟件比較通用設計工具擁有對特別高的性價比，如圖5所示。

4 移動監視系統評價

4.1 價格構成

正如開始敘述的那樣，即使以scada作為基本系統構筑，可實現web網絡的畫面監視。這個構成是由監視控制系統構的應用程序、遠程監視系統構成的應用程序，總之是由windows應用程序，web應用程序等2個應用程序導入而構筑的應用程序。我們的“移動監視系統”在一個應用程序里構筑了監視控制系統以及遠程監視系統兩方面的系構筑而成的。遠程監視系統構成主系統舍棄其他一些不必要的，系統構筑也容易，價格方面也不必多考慮了。

4.2 畫面嵌入

除了與通用plc得信息與主操作人員信息溝通之外，因為也支持web照相機和ccd照相機的圖像送人畫面，影像監控與過程控制監控在同一應用程序下運行變成可能，如圖6所示。

4.3 附加價值

作為“移動監視系統”付加值應用，它也支持在操作系統有如windowsmobile和上面說的sliverlight以及其他wpf所說的具有用戶接口的子系統。采用通用技術的優點非常大，敝司移動監視系統今后會根據市場行情不斷地完善。

5 結束語

導入該系統，在監視控制系統作為必要各種機械設備和原料工廠中實現實時遠隔監視控制，除了緩和操作人員的負荷以外，下面的市場也有引進好處。

（1）雖然有監視控制系統的需要，但為了成本方面的規定（過去的產品非常高價）送別了中小規模設備的用戶。（例子：“養殖場”、“溫室（蔬菜栽培）”、“簡易自來水”、“地方酒酒窖”等的小規模設備）。

（2）對單一管理多地方散布的分散設備，進行異地使用設備的看護，遠程維護成為可能。想安排效率化的用戶，如風力發電、太陽光發電、鍋爐等，被分散配置了的設備；另外，由于對異地的實時控制變為現實，則無人化設備領域實現的可能性也被找到。

總之，由于為其他的市場（大樓自動控制和home automation，節約能源，環境設備等）應用這個系統的事，利用互聯網監視各種各樣的機器，作為控制的通用工具使用的事變為可能。

今后，為了拓寬系統的引進對象市場，對所說的構筑的時候的initial cost（初期費用）和運用的時候的running cost（運行費用）這些費用顯現出來，對引進的效果的更明確化，如何發現掘出潛在市場需要是進一步研究的課題。