基于B/S結構的網絡控制系統開發
整個水位網絡控制系統的工藝流程的設計如下所述:通過plc控制程序對水位進行pid控制和模糊控制,把運算的結果輸出到變頻器,來控制交流馬達的啟停和轉速,從而水位穩定在設定值,此外通過plc與組態王的通信,以及遠程客戶機與上位機的通信,實現在遠程客戶端對給定值,高限,低限的設置,以及控制方式的選擇,控制參數的調整,并通過報警圖,趨勢圖對水位進行監控。系統硬件具體配置如附表所示。

3.3系統軟件配置
由上述的網絡結構,整個系統分成三個層次,其軟件設計也由三個部分組成:
(1) 現場控制層軟件設計:在這一部分要實現的功能是水位信號的采集、pid控制算法的實現、模糊控制算法的實現、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,調試成功后將程序寫入plc,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,抗干擾能力強。
(2) 上位機軟件設計:這一部分主要是作為遠程客戶機與下位機(plc)通信的橋梁,一方面負責采集plc數據,并將其傳送給遠程客戶機,另一方面,接收遠程客戶機的控制信息,并將其寫入plc。組態王自帶s7-300的驅動程序,能方便地得到plc數據,并且其網絡功能較強,能快速實現基于 tcp/ip協議的網絡通信,因此,我們采用組態王作為上位機軟件開發環境。
(3) 遠程客戶端軟件設計
這一部分主要是實現與上位機的通信以及監控畫面的開發,為了便于實現與上位機的通信,采用統一的開發環境—組態王,將整個應用程序分配給多個服務器,用以提高項目的整體容量結構并改善系統的性能。服務器的分配可以是基于項目中物理設備結構或不同的功能,用戶可以根據系統需要設立專門的io服務器、歷史數據服務器、報警服務器、登錄服務器和web服務器等。
3.4 網絡控制的實現及安全管理
因為組態王是完全基于網絡的,是一種真正客戶/服務器模式,因此可以將“組態王”安裝在網絡版windows98/2000或nt上,并在配置網絡時綁定tcp/ip協議,即可利用其網絡功能實現遠程控制。
在本系統中我們利用實驗室原有的局域網,將其中1臺作為服務器,通過串行口與下位機(plc)相連,并將該機網絡標識設為server,其余計算機作為遠程客戶,將其網絡標識分別設為client1、client2等,各主機安裝統一的操作系統windows2000,且都安裝組態王6.0。完成網絡連接之后,對各個站點設置網絡參數,并且定義在網絡上進行數據交換的變量,報警數據和歷史數據的存儲和引用等等。
在此系統中,程客戶端除了可以實時監控雙容水箱的水位控制情況外,利用網絡的回寫功能,還可以實現遠程修改p、i、d參數,以提高控制效果。為確保系統的安全運行,每個參數都有一定的修改權限,只有擁有該權限的用戶才能修改,這樣就確保了網絡控制的安全有效性。
4 結束語
本文客戶/服務器模式和瀏覽器/服務器模式進行了分析比較,提出了基于瀏覽器/服務器模式的網絡架構。并以實驗室雙容水箱水位控制系統為研究對象,深入研究了組態軟件—組態王的網絡功能,并利用該組態軟件實現了網絡遠程控制,進而證明了利用b/s模型進行網絡控制的有效性。
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