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基于B/S结构在线监控研究应用
xiao_xiao1 发表于 2009/10/14 12:19:08 701 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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随着计算机技术发展和组件模型技术的成熟，计算机技术在工业控制领域应用越来越广。为实现分布式网络拓扑结构和开放式管理模式，在 Internet环境建立基于Browser/Server（简称B/S）结构远程监控系统是发展趋势。早期的Web只能显示静态超文本，通过公共网关接口（CGI），或特定的Web服务API接口也只能产生交互界面。JAVA实现了动态Web，但由于JAVA小程序按需下载、类库不完备和CGI接口效率低，使得单独使用JAVA开发动态Web代价过高。微软的组件对象模型COM/DCOM可以在分布异构环境实现基于对象的软件复用性、可转移性和互操作性。而ActiveX部件技术支持Internet下载并在服务器中运行。ActiveX融合到Web系统中，综合COM的可扩展性建立了成熟的动态Web技术。本文基于组件模型开发了B/S结构锅炉在线监控系统，系统在DCOM技术基础上通过ADO编程实现数据传输和访问，结合ASP（ActiveX Server Page）和ActiveX控件技术实现动态发布和在线监控。运行表明，基于组件对象模型的B/S结构控制系统具有灵活性、可扩展性和远程控制方便的特点。
2 DCOM和ActiveX技术概述
组件技术COM/DCOM是Miscrosoft的组件对象模型，目标是在分布异构环境里发展基于对象的软件复用性，可转移性和互操作性，建立对象管理模型，实现处于不同计算机上的程序间通讯与代码复用。DCOM实际上是一项协议，它能让软件以安全高效的方式通过网络进行直接通讯。基于DCOM
处理网络通讯的底层问题，运用DCOM技术实现了对远程计算机的简单监控，通过加入定时控件实现定时监控，同样也可添加监控内容，实现对远程机当前显示画面监视。
ActiveX是建立在组件对象模型(COM)之上的可重用技术，过去称为OLE，后来被扩展，重命名为ActiveX。ActiveX分为Server端和Client端两部分。Server端以IIS为操作平台，结合CGI、PERI、ISAPI、ODBC实现数据连接。Web与ActiveX的集成，把ActiveX融合到Web系统中，兼顾了ActiveX部件的可扩展性和Web的易用性易实施性。
ActiveX服务器页ASP（ActiveX Server Page）是服务器的脚本文件，可以是HTML、VBScript或JavaScript。通过ASP编程，设计灵活自由，具有与浏览器无关性。当用户访问一个ASP时， Web Server先调用并读取ASP文件的全部内容，之后开始执行所有的Script命令，生成标准HTML页，再把这些HTML页传到用户端的浏览器上完成操作。ASP访问数据库的流程如图1所示。
图1 ASP访问数据库流程图
3 系统设计
3.1 本文所设计的锅炉在线监控系统是在东北大学秦皇岛分校罗克韦尔实验室局域网环境内，以“锅炉控制系统”为被控对象的工业模拟。通过公用电话网可以连入Internet，将锅炉温度、液位、流量、张力四个数据参数采集处理，以Web形式网上发布。利用微软的ASP与ActiveX控件中的Mschart相结合来实现Web数据的实时显示。系统克服了组态软件报表难、动态发布实时性差、客户端数量受限等缺点。可以通过棒状图直观显示被控参数，生成曲线趋势图，打印历史记录等。
3.2 硬件组成
本系统是由一台工控机服务器、一台总服务器（安装数据服务器和Web服务器）、两台客户机、四个PLC（可编程逻辑控制器）一个Modem及一组锅炉系统模型组成。系统框图如图2所示。PLC与传送器直接相连，传送采集的数据；工控机服务器用于监控现场的PLC，获取被控设备的实时数据并把数据存储到数据服务器上，同时向PLC发送控制命令对被控设备进行远程操作；总服务器既充当数据服务器又充当Web服务器并有网关功能，负责工控机与局域网中客户间数据转发；数据服务器接收数据且是 Web服务器的数据源；局域网客户机能从数据服务器获取数据，监视现场运行情况，同时它们具有向PLC发送控制命令实现远程操作的能力。WEB服务器通过ActveX Data Objects （ADO）编程与数据库服务器相连。
图2 系统结构图
3.3 软件设计
软件设计方案如下：工控机服务器配置DCOM组件，包含从PLC获取实时数据并储存到数据服务器上的数据库的功能和向PLC发送控制命令的功能，数据服务器端DCOM组件负责从数据库获取数据并通过ODBC接口与SQLServer数据库实现通讯。客户机调用该组件直接和数据库通讯，数据库组件有把自己复制到客户机上的功能，而此时客户机实际已经不再和数据服务器上的数据库组件相连接，而是与该组件的一个本地副本连接着。DCOM组件根据当前设备数据进行分析计算，为客户操作提供专家方案。数据库数据作为WEB的后台数据库通过ADO技术与Web数据服务器相连，为Web提供实时数据。通过IIS可以对用户授予不同级别控制权限，提高安全性。
4 系统实现方案
在本系统中，组件服务器端（