基于Web的远程数据采集与监控
1.系统架构
基于Web的远程数据采集与监控系统架构如图3.33所示。这是一个分层的系统结构,生产过程的监控系统主要完成对生产过程的实时监控,同时将实时和历史数据存储在数据库中。远程客户通过Internet/Intranet可以观察到工业现场的生产过程运行数据和设备的运行情况,并进行监控和管理。
应用方案
目前,基于Web的应用有多种应用方案,主要的不同体现在充当Web服务器的设备上,目前常用的Web服务器设备有嵌入式设备和独立的服务器。嵌入式设备包括具有以太网接口的智能仪表、阀门、PLC等;而独立的服务器主要是计算机。不论哪种形式的Web服务器都要具有独立的IP地址,否则,不能成为Internet上的合法节点。
嵌入式Web服务器提供交互式Internet服务,如提供符合HTTP协议的用户远程监控界面信息和信息交互。被监控的各个底层状态变量可以定义成HTML语言可以利用的网络变量,然后利用这些变量生成网页,由网络服务器提供给远程用户。远程用户使用浏览器,下载服务器上的页面,以观察设备的运行状态、改变设备的运行等。
由于嵌入式设备软、硬件资源有限,总体功能较弱,因此其提供的服务较少,且不太灵活,仅适用于一些监控节点数据较少,对实时性要求不太高的场合。
对于测控点比较集中或信息交互量大的远程应用,一般采用具有独立Web服务器的远程监控方案。对于这种应用,独立的Web服务器和数据库可以确保系统可以存储大量的数据,且可以及时地响应客户的请求。Web服务器可以利用CGI、ASP或Java技术形成数据库与服务器之间的接口,访问数据库中的数据,并生成带有这些数据信息的HTML文件。
基于Web的远程数据采集与监控应用系统要特别加强系统安全性,以确保网络中的信息的完整性、保密性和可用性,保证网络设备免遭破坏。在Web服务器、文件服务器、数据库服务器及应用终端中,除了使用在线扫描防病毒软件和防火墙等防范措施外,还应该采取密码等身份认证措施。不过需要注意的是,有些Web服务所需的端口会被防火墙禁止,导致客户端浏览器中可能看不到实时数据或监控画面。
利用组态软件实现数据的远程访问
目前多数组态软件都支持Web应用。这里以组态王为例,说明该功能的使用与配置。
1.组态王网络配置及画面的建立
在组态王的工程浏览器左边窗口双击“网络配置”,在“网络设置”中选择“连网”,本机节点名为该服务器的机器名或该机的IP地址(如果是通过拨号的方式,请用IP地址,不要用机器名)。网络参数的设置:如果是局域网的环境,传送速度快,“包大小”可以设4096或更大;如果用Modem互连或连Internet,“包大小”应该设为1024或更小;查询频率最小可以设定为55ms。
网络配置完成后,根据监控要求绘制组态画面。要注意的是,组态王的画面命令语言只有在运行时打开命令语言所依赖的画面才能执行。因此,客户端若需要浏览任何画面,则开发中需要将命令语言全部写入应用程序命令语言,或者运行时打开所有画面,当然,这种方式比较占用系统资源,并不推荐。
为了实现远程访问,需要将要实现远程监控的画面生成为HTML格式的文件。具体方法如下。
(1)工程浏览器左边窗口用左键单击“Web”按钮
,在窗口的右边双击“新建”图标,选中要发布的画面,并且进行一些设置
(1)工程浏览器左边窗口用左键单击“Web”按钮,在窗口的右边双击“新建”图标,选中要发布的画面,并且进行一些设置
(2)在系统配置中的网络配置中组态网络,设置网络服务器的机器为“网络配置”中的本机节点名称。(3)在“发布路径”中选择预存放生成的HTML文件的路径(可以自动生成该路径),即客户端浏览的路径;同时可以由用户自己指定文件名。
(4)用户也可以修改生成在指定路径下的HTML文件,使得界面符合自己的需要,如替换画面中的图标等。
2.远程访问画面
客户端欲进行远程画面监控,需要先在服务器端运行组态王,注意在服务器端不要运行IE浏览发布的文件。客户端只需打开IE浏览器,链接到服务器上存放的发布的HTML文件。
访问方式分为局域网访问和广域网访问两种方式。在局域网中浏览发布的文件可以直接通过文件共享的方式,其前提是要求网络必须用TCP/IP协议连通。
在广域网中浏览发布的文件有3种方式。
(1)点对点拨号:运行组态王的机器作为服务器,客户端通过拨号方式连接到服务器。服务器如果是NT系统,需先安装IIS软件。XP操作系统一般都集成了IIS服务。服务器和客户端指定IP地址,并且两个IP地址在同一个网段内,如服务器指定为192.168.10.1,客户端指定为192.168.10.2,客户端通过IP地址(192.168.10.1)访问服务器,即可得到一默认网页,服务器端将该网页内容改为自己在组态王中发布的画面即可。
(2)多台客户端通过拨号同时访问服务器:运行组态王的机器作为服务器通过拨号连接Internet,客户端也通过拨号连接Internet。服务器如果是NT系统,需先安装IIS软件。将服务器端连上Internet之后的动态IP地址告诉客户端,客户端根据该IP地址访问服务器即可得到一默认网页,服务器端将该网页内容改为自己在组态王中发布的画面即可。需要注意的是,服务器端每次拨号得到的动态IP地址是不一样的,第二次拨号后,服务器端应与客户端取得联系。
(3)通过ISP服务商:运行组态王的机器应连接Internet,将发布后生成的文件Netkingview、.html和.ini上传至ISP服务商处,可以在ISP服务商处申请域名,客户端通过域名访问,也可以不申请域名,客户端直接通过ISP服务商提供的IP地址访问。使用域名的方式对外比较直观,不使用域名可以节省域名费用,另外速度会更快。需要注意的是,运行组态王的机器与Internet应始终保持连接,如果断开,需要将生成的文件重新上传至ISP服务商处。