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基于WebAccess的家电检测设备远程监控系统研究

出处:电子爱好者博客 发布于:2013-07-22 15:00:49 | 2099 次阅读

  摘要:提出一种基于组态软件WebAccess的远程监控系统。系统利用WebAccess与西门子PLC、温度模块、电参数采集等模块间的通信实现了一种基于Web技术的家电检测系统,满足通过Internet远程监控到现场设备运行状况并提供现场设备故障诊断,实现远程系统维护以及远程技术支持。

  近年来,随着网络技术的普及和集散控制(DCS)工业技术的进步,监控系统从过去的集中监控体系结构向多层分布式监控系统发展。多层分布式控制系统是在集散式控制系统和网络技术的基础上发展起来的,在技术上,即可从本地局域网上访问所需要的数据,也可以通过远程网络或Internet访问所需要的数据。由于工业控制网络化的普及,组态软件已经形成了比较完善的控制体系,为满足工业控制对通用监视及控制软件的需求,逐步形成了比较完善的工业控制组态软件。该系统选用网际组态软件WebAccess,利用WebAccess与西门子S7-200系列PLC及各类数据采集模块之间进行通信,实现了对空调检测系统的远程监控和实时分析,通过网络系统对远端的检测设备进行数据采集、远程监视、远程控制和远程维护。

  1 系统简介

  家电检测系统设计的的目的是在家电产品出厂前进行性能参数的自动检测,通过自动检测设备筛除不合格品。研究远程监控系统的目的是通过网络随时随地真实准确的掌握检测设备的运行状况,更为便捷地实现技术人员对系统及设备的监控、故障维护、系统更新。同时方便不同的客户端监控生产现场的运行情况及设备性能及应用效果,同时可远程进行现场数据查询。

  2远程监控系统总体设计

  基于Web的远程监控系统一般分为三个层次:现场设备层、现场监控层(SCADA)及远程监控层。

  (1)现场设备层

  现场设备层位于监控系统的下层,是整个监控系统性能保障的基础。现场系统可采用传统的RS232、RS485/422总线,也可是Lonworks、Profibus、CAN等现场总线。各种现场信号通过现场总线接口卡或RS232或RS485总线接入现场工作站。依照现场总线的协议标准,底层设备采用功能块的结构,可以完成温度压力数据采集、A/D转换、数字滤波以及lO控制等各种功能。

  (2)现场监控层(SCADA层)

  SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)层提供了对现场数据的分析处理功能。SCADA层采用工控机对家电自动检测生产线进行监控,通过计算机的串口或现场总线接口卡与现场设备通信。工控机上运行的监控软件可完成现场实时动态画面显示,同时实现运行参数的监测、现场设备控制、现场设备参数给定、数据处理存储、报表打印、报警和趋势分析等功能。SCADA监控层是整个基于网络的设备远程监控系统的核心,体现了信息的交互和资源的共享,它的完善程度直接影响着整个系统的灵活性、有效性和可靠性问题。

  (3)远程监控层

  远程监控层位于整个系统的上层部分,是整个系统面向世界的窗口。这一部分提供给管理人员一个方便的管理手段,远端的管理人员被赋予一定的权限后,可以在线修改各种设备参数和运行参数,从而在广域网范围内实现底层测控信息的实时传递。远程监控层可租用企业专线或者利用公众数据网与现场监控系统进行通讯,将工业现场监测信息进行处理和存贮,为远程控制提供依据。目前,远程监控实现的途径就是通过Internet,由于涉及实际的生产过程,必须采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等保证网络安全。

  3采用WebAccess组态远程监控的系统构架

  监控系统的网络结构主要构成包括3个部分:监控节点网络层,工程节点网络层和客户端,最终实现家电检测系统的远程监控,满足远程数据查询、故障报警、硬件调试等功能。如图1所示为本系统监控节点结构图。

  

  (1)监控节点网络

  监控节点主要是通过与现场设备的各个组成模块进行通信,包括与西门子PLC、温度、压力、电参数等模块之间建立通讯,完成数据的采集功能,并将传感器所采集的信号均送至现场(2)工程节点网络

  由工程节点,以太网和Internet网络组成。主要负责工程节点与监控节点、客户端的通信,监控和巡视底层各系统状况和参数,实现了对系统状态的实时监控。采用这种网络有效地实现了计算机与控制器之间的大量信息的高速交换。

  (3)客户端

  由以太网和Internet网络组成,主要负责工程节点与客户端的通信。各客户端用户通过上层网络,访问工程节点,可浏览和巡视底层各系统状况和参数,为上层决策提供有效的实时数据和信息4系统监控界面设计

  WebAccess的绘图工具采用向导和矢量绘图模式,它提供了丰富的图库和功能强大的工具箱,可以很方便地模拟工作现场,实现动画界面。本系统数据采集界面设计如图3所示。通过系统界面可实现远程调试设备、参数设置、实时监测系统运行状况、数据查询、实时趋势及查看报警摘要,便于技术人员远程查看系统运行并进行系统维护,实现了相关技术人员不用到设备运行现场便可提供技术支持。

  

  WebAccess软件提供了趋势曲线功能,通过采集现场设备的运行数据自动生成趋势图,通过趋势记录分析可以了解设备的运行状态和提供故障分析依据。实时趋势有固定的采样时间,通常采样点和采样速率在数据库创建时设定。在实时趋势群组建立后,能够随时添加或更改某些点。

  5结束语

  家电自动检测设备远程监控系统使得家电企业的相关人员可以在任何地点与任何时间点都能通过网络了解到工厂的实际生产情况,并实时对生产进行合理调度与决策判断,不仅能提高企业的生产效率,还能实现企业资源最大化的利用。家电自动检测设备远程监控系统的应用将带动企业家电检测系统的又一次改革。

  本系统采用研华WebAccess网际组态软件,完成了人机交互界面的设计,实现了对现场设备的远程监控,结合现场控制器实现了家电检测系统需要的各项功能,并设计了实用的辅助功能界面,如数据记录和趋势、故障报警管理功能等。

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