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基于Flash远程工业监控系统体系结构

本系统中利用Flash的各种特性,在可靠性、稳定性、时效性、与Web的兼容性、页面显示效果和用户交互的体验效果上将会有很大的改善。如果在现有的开发环境中,对数据交互和Flash页面的动画展示部分进行封装,将会大大减少软件的开发强度,具有实际的应用价值。
关键词: Flash 工业监控
时间:2012-07-07 16:45 来源:物联网在线 作者:物联网在线 点击:

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目前,监控领域的产品普遍关注现场级别,即采用客户端/服务器(C/S)模式,其目的是保证监控系统的稳定性和可靠性。但随着计算机技术、网络技术、控制技术的不断发展,同时为了使现场总线、企业信息网、外部互联网能够充分的融合,提高企业自动化水平和设备的维护管理水平,基于网络化的Web远程监控将会在以后的监控系统中得到广泛的应用。

1 现状分析

当前,基于Web的远程工业监控方案一般有3种:

1)将OPC或其他通信方式采集的数据通过中间软件存入到数据库中,然后通过Web页面与数据库进行交互,以达到设备监控的目的:

2)通过做插件嵌入到web浏览器中,实现与控制器的交互;

3)通过Web service实现与控制器的交互,即将设备的控制接口以及数据信息通过部署Web service的方式发送出去,监控中心通过网络发现并调用这些web service方法,完成现场设备的控制和数据采集

第一种方案,中间过程过于复杂,违背了监控系统的稳定性和可靠性的原则,中间环节的限制因素较多,并且不便于控制,监控的延时也非常明显,时效性不足;

第二种方案,在网页中插入开发的监控设备的控件,则需要降低浏览器的安全性,同时针对每一台监控的主机都要提前下载控件后才能使用,并且此类控件与Web浏览器的其他Web页面的功能融合性以及监控页面显示效果等方面较差,较难实现B/S模式下丰富的显示效果;

第三种方案,通过Web service建立非实时连接的传输,就必须通过循环体来不断的刷新数据,不仅会增加设备的负担,同时将会存在固定的延时问题。因此文中基于以上监控方案的不足,提出了基于Flash的远程监控系统实现方案。

该方案利用Flash的交互性强,本身导出的文件小,适合网络传输,利用AS提高了与其他语言的交互性等特点,将会大大改进以上3种方案各自的不足,使基于Web的远程监控系统在可靠性、稳定性、时效性、与Web的兼容性、页面显示效果和用户交互的体验效果大大改善。

2 基于Flash远程工业监控系统体系结构

基于Flash远程监控系统的体系结构可以分为4层:现场设备的检测与控制、Web发布系统、客户端数据的接收与命令的发送和数据存储与转发。现场设备检测与控制一方面负责采集现场各个控制节点的运行数据,经过汇总、预处理后传递给中间层子系统;另一方面接收中间层子系统转发来的控制命令,对命令进行解析、验证,然后指导现场的各个控制节点采取相应的动作。Web发布系统主要是由Web服务器提供Web服务,实现客户端的发布,Web服务器为中间环节,完成与客户子系统以及现场子系统的交互。客户子系统是与用户直接交互的部分,它接收用户的输入,从现场设备的检测与控制子系统中获取监测数据或向其发送命令。数据存储与转发系统主要由数据库服务器和提供Web ser vice的服务组成,数据库服务器则完成采集数据的存储功能。通过这4个过程的作用来实现设备的远程监控。其体系结构如图1所示。


图1 基于flash的远程设备监控系统体系结构

3 基于Flash远程监控系统的设计

3.1 系统硬件连接设计

现场设备通过串口与数据采集模块通讯,数据采集模块通过工业以太网与Web服务器连接,Web服务器通过以太网与数据库服务器连接。数据采集模块采用PAC(可编程自动化控制器),支持Modbus/TEP通信协议。Web服务器和数据库服务器采用HP服务器,安装操作系统为Windo ws Server 2008 Enterprise.网络拓扑结构采用星型拓扑结构,是为了能够与现场采集设备建立更有效的连接。Web服务器存储数据直接面向数据库服务器,便于减轻整个网络负担,防止由于数据量过大而引起网络阻塞。同时数据库服务器实现双机热备,来提高系统的可靠性。将数据库分为两部分:中心数据库和企业级数据库,中心数据库主要存放当前数据,企业级数据库则存放历史数据以及设备和用户的管理数据,实现动态数据与静态数据的隔离。网络拓扑图如图2所示。


图2 系统总体架构图

3.2 系统软件设计

软件设计的核心内容为PAC编程和客户端Flash编程。PAC编程语言为C语言,编辑环境为BC编译器,Flash编程语言为Action Script,编辑环境为Flash builder4.5.

本系统通过创建一个以TCP数据流方式建立的Socket从而实现PAC服务端与基于Web的Flash客户端的数据传输。建立通信的过程为:首先PAC服务端通过Socket监听自身的Modbus/TCP专用端口502,客户端程序则通过此端口及PAC服务端的IP地址作为连接Socket参数,创建一个Socket与PAC服务端建立连接。网络无故障,则连接建立。客户端通过Flash中Socket的SendMessage()和ReadBytes()方法来发送和接收信息。

利用Flash创建的基于Modbus/TCP套接字模型为如图3所示。


图3 Modbus/TCP套接字模型

(责任编辑:zxh007)



本文链接基于Flash远程工业监控系统体系结构
http://c.iot-online.com/tech/2012/070721206.html
 
 
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