四、 系統(tǒng)概述
系統(tǒng)主要由力控監(jiān)控軟件任汪、MOXA串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器和凱迪恩 PLC構(gòu)成苔巍，這種方式的主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)分散、開放性好枷窿、穩(wěn)定性強(qiáng)避归、性價比高并且擴(kuò)展容易。力控軟件主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集管呵、通訊處理梳毙、人機(jī)界面和WEB發(fā)布等工作；串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器負(fù)責(zé)將PLC的串口通訊轉(zhuǎn)為以太網(wǎng)通訊捐下，并將數(shù)據(jù)通過ADSL網(wǎng)絡(luò)傳遞給力控軟件账锹；凱迪恩 PLC負(fù)責(zé)現(xiàn)場儀表和設(shè)備的通訊及數(shù)據(jù)采集和控制。主要工作方式：力控軟件設(shè)在中央數(shù)據(jù)中心坷襟，數(shù)據(jù)中心有一個固定的外網(wǎng)IP奸柬，力控軟件采用典型的C/S和B/S結(jié)構(gòu)，B/S方式是作為WEB服務(wù)器婴程，將實(shí)時數(shù)據(jù)和畫面通過WEB進(jìn)行發(fā)布廓奕，遠(yuǎn)端用戶經(jīng)過授權(quán)，無須安裝任何插件排抬，使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器通過固定IP或域名綁定進(jìn)行訪問即可在遠(yuǎn)程進(jìn)行監(jiān)視懂从。C/S方式是力控軟件作為標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器端與各分站的多個客戶端（MOXA串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器）進(jìn)行通訊，建立連接時由串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器主動向擁有固定IP的服務(wù)器端發(fā)出連接請求蹲蒲，服務(wù)器進(jìn)行應(yīng)答番甩，建立網(wǎng)絡(luò)連接之后，由力控軟件主動向下位的凱迪恩 PLC發(fā)出請求牲羊，通過標(biāo)準(zhǔn)MODBUS協(xié)議與凱迪恩PLC進(jìn)行通訊磅芬，MOXA串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器在中間起到透明轉(zhuǎn)發(fā)的作用。整個通訊系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖：

圖1系統(tǒng)拓?fù)鋱D

五蛮血、系統(tǒng)簡介
（1）上位系統(tǒng)
上位系統(tǒng)服務(wù)器選用力控PCAUTO? WWW服務(wù)器版軟件着癞，以VC++或VB編程平臺為輔助，使得數(shù)據(jù)中心監(jiān)控軟件具備良好的人機(jī)界面芽刨，操作直觀役霍，簡便并且靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)主要功能有：
　　1．24小時在線運(yùn)行瘩浆，實(shí)時采集各熱用戶子站的溫度磷尊、壓力、流量和其他運(yùn)行參數(shù)胡炼，實(shí)時監(jiān)測每個采集計(jì)量儀表的運(yùn)行情況豹女，而現(xiàn)場采集計(jì)量儀表出現(xiàn)故障也可以在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，并將故障時間紀(jì)錄備案碍蚊，避免計(jì)量方面的損失拷肌；杜絕了用戶偷汽的想法；
　　2．顯示供熱管網(wǎng)地理信息（GIS）旨巷；
3．進(jìn)行整個熱網(wǎng)數(shù)據(jù)的運(yùn)行分析巨缘，具有強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)庫查詢功能，可以查詢?nèi)我庥脩羧我鈺r段內(nèi)的用汽情況采呐；實(shí)時有效的分析管線的管損情況带猴；
4．對熱用戶端市電斷電、采集參數(shù)異常的情況懈万，進(jìn)行報(bào)警拴清，并記錄備查；
5．根據(jù)需要自動生成結(jié)算帳單（日報(bào)表会通、月報(bào)表和年報(bào)表）口予，并可以直接打印輸出；
6．圖表曲線功能涕侈，可以直觀的反映出各個用戶的用汽情況沪停；
7．網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，支持遠(yuǎn)程訪問功能裳涛；
8．支持模擬屏或投影儀顯示盒止；
9．實(shí)時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的結(jié)合使用保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和安全性。
主要特點(diǎn)：
1念焙、驅(qū)動連接
力控?PCAuto?擁有豐富的I/O驅(qū)動程序扑跌，支持多種硬件設(shè)備和通信協(xié)議扇殃，可以和人機(jī)界面、實(shí)時數(shù)據(jù)庫分離创皿，充當(dāng)通訊管理服務(wù)器投戴。一臺運(yùn)行三維力控?PCAuto?的計(jì)算機(jī)可同時連接多種I/O設(shè)備。目前支持的設(shè)備包括：霍尼維爾爸蝠、橫河梢跳、福克斯波羅十旗、費(fèi)希爾等廠家的DCS通訊仲峡；凱迪恩、AB溯内、GE酵逾、Omron、Modicon嫌变、Siemens吨艇、松下、三菱等廠家生產(chǎn)的PLC腾啥；Honeywell东涡、虹潤等廠家生產(chǎn)的調(diào)節(jié)器以及其它流行的智能儀表、智能終端倘待；研華疮跑、研祥、中泰凸舵、康拓等廠家生產(chǎn)的板卡及相關(guān)的智能模塊祖娘；不同廠家的變頻器如SIEMENS、三菱啊奄、富士等渐苏；各種不同的UPS設(shè)備、空調(diào)設(shè)備等菇夸；支持PROFIBUS琼富、 Can、LonWorks泻漏、MODBUS翎噩、Opto22等標(biāo)準(zhǔn)的總線設(shè)備。
2哆念、實(shí)時數(shù)據(jù)庫和力控服務(wù)器
服務(wù)器上安裝力控的實(shí)時數(shù)據(jù)庫作為服務(wù)器治弯。實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)分散控制、集中管理凡盔，力控?的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可以方便的構(gòu)成這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)孙悦。力控?的實(shí)時數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由管理器和運(yùn)行系統(tǒng)組成，實(shí)時數(shù)據(jù)庫將組態(tài)數(shù)據(jù)巢驶、實(shí)時數(shù)據(jù)力浅、歷史數(shù)據(jù)等以一定的組織形式存儲在介質(zhì)上闭厕。服務(wù)器分別處理各個監(jiān)控對象的數(shù)據(jù)采集个滓、歷史數(shù)據(jù)保存、報(bào)警處理多吁。
3尼可、組態(tài)監(jiān)視
集成化的開發(fā)環(huán)境：Pcauto提供集成化的開發(fā)環(huán)境和豐富的圖形工具使得系統(tǒng)開發(fā)簡便、快捷
面向?qū)ο蟮膱D形/圖形工具：豐富的圖形元素豐富的圖形元素及超級子圖精靈圖庫集将鸵，提供子圖精靈開發(fā)工具勉盅，用戶可以方便地生成自己的圖庫；力控?優(yōu)化設(shè)計(jì)的圖庫顶掉，提供了豐富的子圖和“子圖精靈”草娜，任意拖拽不變形，使您的工程畫面精益求精痒筒。
腳本編輯功能：力控在動作腳本中提供豐富的函數(shù)宰闰，同時觸發(fā)方式多樣，具備自定義函數(shù)功能
安全管理：力控PCauto提供了系統(tǒng)的安全級管理簿透，增強(qiáng)了Windows操作系統(tǒng)的安全性移袍。在力控中，操作畫面的顯示老充，過程數(shù)據(jù)的寫入等操作都賦予了權(quán)限管理葡盗。
監(jiān)控功能：Pcauto能準(zhǔn)確地監(jiān)視和控制所有現(xiàn)場過程，根據(jù)現(xiàn)場產(chǎn)品特性要求啡浊，及時觅够、快捷地調(diào)整設(shè)備和原材料，響應(yīng)現(xiàn)場需求扳辆。精確的現(xiàn)場分析和及時的響應(yīng)減少了浪費(fèi)尽由。
先進(jìn)的報(bào)警功能：力控Pcauto方便、靈活成猴、可靠龟冻、易于擴(kuò)展的報(bào)警系統(tǒng)，報(bào)告系統(tǒng)活動及系統(tǒng)潛在的問題陶份，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行陋抵。力控的報(bào)警可按區(qū)管理、報(bào)警優(yōu)先級以及在運(yùn)行時自動記錄系統(tǒng)狀態(tài)變化、操作過程等重要事件撼柳，作為非關(guān)鍵性報(bào)警信息铺描。
數(shù)據(jù)管理：提供了多種數(shù)據(jù)管理功能，包括：數(shù)據(jù)的采集和管理促壕，歷史數(shù)據(jù)的存儲蟆导，導(dǎo)出數(shù)據(jù)庫及生成各種數(shù)據(jù)報(bào)表，保證系統(tǒng)處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)
歷史數(shù)據(jù)存儲功能：力控Pcauto自動的采集眷滤、存儲蜕煌、顯示歷史數(shù)據(jù)，分析過程趨勢诬留，為將來查詢提供了文檔依據(jù)斜纪。
強(qiáng)大的趨勢功能：Pcauto中包括實(shí)時趨勢和歷史趨勢圖，并且可以為每個圖分配多個筆文兑，趨勢圖中有豐富的對象顏色和屬性選擇盒刚，X、Y軸還可以單獨(dú)組態(tài)定義绿贞，而且可以在運(yùn)行環(huán)境下調(diào)整他們的屬性因块。
數(shù)據(jù)報(bào)表功能：包括：歷史報(bào)表--方便快速的歷史報(bào)表生成工具，能進(jìn)行日報(bào)籍铁、月報(bào)涡上、季報(bào)、年報(bào)的生成寨辩，對數(shù)據(jù)存儲的時間范圍吓懈、間隔、起始時間可進(jìn)行任意指定靡狞，并可以根據(jù)存儲的時間進(jìn)行查詢歷史數(shù)據(jù)拷拥，組態(tài)時在力控的繪畫菜單內(nèi)進(jìn)行歷史報(bào)表的選取。
內(nèi)嵌多功能報(bào)表--靈活的報(bào)表生成方式显瞒，可以任意設(shè)置報(bào)表格式祸遮，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換朦盲、統(tǒng)計(jì)分析木锈、報(bào)表打印等。既可以制作實(shí)時報(bào)表结款，也可以制作歷史報(bào)表肪才。可以在報(bào)表上同時顯示實(shí)時數(shù)據(jù)和任意時刻的歷史數(shù)據(jù)昼薯，并加以統(tǒng)計(jì)處理网访，例如取行平均悯歇、列平均，統(tǒng)計(jì)出最大最小值质法。內(nèi)嵌多功能報(bào)表提供了相應(yīng)的報(bào)表函數(shù)风捌，可以制作各種報(bào)表
模板，實(shí)現(xiàn)多次使用妄迁，以免重復(fù)工作寝蹈，組態(tài)時 在力控的子圖內(nèi)。
內(nèi)置數(shù)據(jù)表--內(nèi)置數(shù)據(jù)表是力控開發(fā)人員總結(jié)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)開發(fā)出的內(nèi)置實(shí)時關(guān)系數(shù)據(jù)表登淘，利用報(bào)表模板可以將力控實(shí)時數(shù)據(jù)庫的變量和報(bào)表字段進(jìn)行任意綁定箫老，可以對任意的數(shù)據(jù)進(jìn)行插入、刪除形帮、遍歷槽惫、存盤周叮，內(nèi)置的報(bào)表過濾器可以任意設(shè)定不同情況下的查詢條件辩撑，根據(jù)查詢條件對所查出的記錄進(jìn)行選取來參與數(shù)據(jù)處理。
冗余及雙機(jī)熱備：力控PCauto數(shù)據(jù)庫目前支持雙機(jī)熱備式冗余仿耽。即可以指定一臺機(jī)器為主機(jī)合冀，另一臺作為從機(jī)，從機(jī)內(nèi)容與主機(jī)內(nèi)容實(shí)時同步项贺，從機(jī)實(shí)時監(jiān)視主機(jī)狀態(tài)君躺，一旦發(fā)現(xiàn)主機(jī)停止響應(yīng)，便接管控制开缎。I/O設(shè)備只從主機(jī)接受控制指令痹埠，以免造成控制時序錯亂，在這種情況下妙帆，從機(jī)不做任何組態(tài)仙尔，同步信息包括：時鐘同步、實(shí)時數(shù)據(jù)庫信息同步兵雪、歷史數(shù)據(jù)同步编撵。
全面支持DDE、OPC晒茁、ODBC/SQL易仍、ActiveX、等標(biāo)準(zhǔn)：可以作為DDE和OPC的客戶端捷嘁，OPC客戶端同時可連接不同廠家的OPC服務(wù)器绵盔，支持報(bào)警和事件，同時也可以作為DDE和OPC的服務(wù)器鳍彪，可以和各種關(guān)系數(shù)據(jù)庫通過ODBC/SQL進(jìn)行實(shí)時歷史數(shù)據(jù)向關(guān)系數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲.

4．WWW功能
　 Web頁面與過程畫面的高度同步
　　用戶往往會擔(dān)心在客戶端瀏覽器上看到的Web頁面與工程組態(tài)的過程畫面能否完全一致璃璧，會不會對某些圖形或動畫效果進(jìn)行限制。而PCAUTO實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器端與客戶端畫面的高度同步。在服務(wù)器端直接瀏覽的效果與在客戶端用瀏覽器上看到的圖形效果完全相同横朋。
　　快速的數(shù)據(jù)更新
　　采用COM/DCOM技術(shù)實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)通信仑乌。與其它采用JAVA虛擬機(jī)進(jìn)行通信的方式相比，由于減少了解釋運(yùn)行的環(huán)節(jié)琴锭，因而具有更快的運(yùn)行與數(shù)據(jù)更新速度晰甚。
　　多文檔
　　采用獨(dú)到的多文檔技術(shù)。在客戶端的瀏覽器上可以同時瀏覽多個過程畫面决帖。
　　企業(yè)級Web服務(wù)器
　　專為構(gòu)建企業(yè)級Web服務(wù)器而設(shè)計(jì)厕九，具備高容量的數(shù)據(jù)吞吐能力和良好的健壯性。介于現(xiàn)場監(jiān)控層和Internet/Intranet之間地回，通過Web服務(wù)器管理所有的訪問請求扁远，因此不會由于多個用戶請求訪問而影響整個SCADA系統(tǒng)的功能，保證系統(tǒng)的可靠平穩(wěn)運(yùn)行刻像。pWebView支持多達(dá)500的客戶端的同時訪問畅买。
　　完全瘦客戶端
　　在客戶端只需要Microsoft Internet Explorer 5.0或以上版本的瀏覽器，就可以對現(xiàn)場的各種事務(wù)進(jìn)行瀏覽细睡、控制谷羞。無需購買其它軟件或增加軟件成本。
　　完善的安全機(jī)制
　　提供完善的安全管理機(jī)制簿馍。只有授權(quán)的用戶才能修改過程參數(shù)脯黎。使用WEB發(fā)布時，管理員盡可安心忆帐，不必?fù)?dān)心非法或未授權(quán)的修改兵正。
　　簡便的系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)
　　使用簡便，只需在服務(wù)器上進(jìn)行前期的組態(tài)和后期的維護(hù)梢纫，在客戶端無需任何工作窖硝。大大的減少了系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的工作量。易于擴(kuò)展虫弓，可以有效地控制系統(tǒng)預(yù)算開支起胡。
（2） 通訊服務(wù)器
每個分站的通訊服務(wù)器采用MOXA串口聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器產(chǎn)品。特點(diǎn)如下：
立即使您的串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
點(diǎn)對點(diǎn)連接模式抛伏，可在不使用PC的情況下經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接兩個串口設(shè)備
可利用簡單易用的Windows Utility執(zhí)行大量安裝
自動偵測10/100 Mbps Ethernet
所有串口信號皆內(nèi)建15 KV ESD突波保護(hù)
支持SNMP MIB-II網(wǎng)管功能
可通過網(wǎng)絡(luò)/Telnet/控制器端口進(jìn)行配置
配置工具可在網(wǎng)絡(luò)上自動尋找設(shè)備聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器
3） 下位系統(tǒng)
PLC選用凱迪恩KDN PLC 產(chǎn)品息沐，KDN-K3系列小型一體化可編程控制器是用于工廠自動化領(lǐng)域中機(jī)器控制和小規(guī)模過程控制的先進(jìn)PLC產(chǎn)品，與市場眾多的同類產(chǎn)品相比它是后來者鳍泥，但卻跨越了PLC發(fā)展的初級階段盛惩，將多種先進(jìn)技術(shù)和高級功能集成到邏輯控制器中，因此廣泛適用于以下控制應(yīng)用：包裝機(jī)械鹃唯、紡織機(jī)械爱榕、建材機(jī)械瓣喊、食品機(jī)械、塑料機(jī)械黔酥、數(shù)控機(jī)床藻三、印刷機(jī)械、中央空調(diào)跪者、環(huán)保設(shè)備以及單一過程控制裝置棵帽。
　 按國際通用分類規(guī)則，KDN-K3屬于小型PLC系統(tǒng)渣玲，由于采用高性能處理器芯片和軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)逗概，布爾指令執(zhí)行速度優(yōu)于0.5μs/步。K3系列共有6款CPU模塊忘衍，控制點(diǎn)數(shù)逾苫、內(nèi)存容量、內(nèi)部資源枚钓、擴(kuò)展能力等依次增強(qiáng)馅块，開關(guān)量控制點(diǎn)數(shù)從14～280點(diǎn)，模擬量最大40點(diǎn)蹂曾。通過二十多種擴(kuò)展I/O和擴(kuò)展功能模塊靈活組合雁韵，可以滿足大部分該領(lǐng)域應(yīng)用的要求。
　編程軟件符合IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)
最大控制點(diǎn)數(shù)開關(guān)量280點(diǎn)蕴嘹，模擬量40點(diǎn)
DIO通道可自由設(shè)置輸入輸出功能
多種通訊方式真正實(shí)現(xiàn)開放性
全部自主開發(fā)，擁有100%知識產(chǎn)權(quán)
易學(xué)易用球灰，符合國人編程及使用習(xí)慣
PLC系統(tǒng)集成了一些傳統(tǒng)產(chǎn)品不具備的高級功能闹只，這些功能也使得PLC不再僅僅是邏輯控制器，而能夠勝任更復(fù)雜的控制任務(wù)迂溉。
高速計(jì)數(shù)和脈沖輸出：
　　在CPU本體上集成了4路高速計(jì)數(shù)輸入（30kHz）和2路高速脈沖輸出（20kHz）羡逃，用于精確定位和控制步進(jìn)/伺服驅(qū)動裝置
PID算法：
　　內(nèi)置PID算法
DIO模塊原理介紹：
　　DIO模塊（KDN-K323-08DTX）的每一個點(diǎn)既可以設(shè)置成DI，又可以設(shè)置成DO狡舞，只要按手冊的說明以不同形式接線即可硬白，CPU內(nèi)部為此模塊分配一個輸入字節(jié)和一個輸出字節(jié)地址
頂調(diào)電位器
CPU模塊帶兩個8位分辨率的頂調(diào)電位器，設(shè)定值被送入CPU內(nèi)部寄存器供程序調(diào)用骇另。
實(shí)時時鐘功能
系統(tǒng)時鐘可以設(shè)定和讀取年畴栖、月、日八千、時吗讶、分、秒恋捆、星期
提供24V負(fù)載電源
　為方便使用照皆，CPU模塊上設(shè)計(jì)了DC24V電源輸出端重绷，用于晶體管輸入點(diǎn)的電流源，其容量可以供100個DI點(diǎn)同時輸入膜毁，多數(shù)情況下客戶不用單獨(dú)配置輸入負(fù)載電源昭卓。

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