远程监控技术及其应用发展.pdf

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1、第6期丁律等.远程监控技术及其应用发展563远程监控技术及其应用发展丁律颜文旭(江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室,江苏无锡214122)摘要从工业自动化远程监控系统通信网络角度出发,介绍工业通信网络和远程通信网络中的关键技术。详细阐述了基于B/S模式的3种远程监控系统。分析了各种通信技术和监控技术的优缺点和发展趋势。最后给出了远程监控技术的应用前景。关键词远程监控工业通信网络远程通信B/S模式发展趋势中图分类号TH865文献标识码A文章编号1000-3932(2016)06-0563-06随着科学技术的不断发展,工业生产过程中及其应用发展。监控技术的应用变得越来

2、越重要。以往的监控系1工业通信网络①统一般采用大型仪表对相关设备的数据与状态进1.1工业有线通信网络行集中监测,通过操作盘进行相应的控制操作。工业通信技术发展至今,现场总线和工业以而随着计算机技术的发展,计算机监控系统被越太网是工业现场最常见的有线通信网络。来越多地应用在工业自动化领域,以计算机作为现场总线是安装在现场装置与自动化装置之间上位机对现场设备进行监控,结合通信网络和现的数字式串行多点通信数据总线,是工业自动化最场执行机构共同构成一个完整的计算机监控系底层的智能仪表、控制器等设备依据通信协议相互统。近年来,随着生产力的不断进步,工业自动化连接的通信网络,具有可

3、靠性高、可维护性好及成本[2]系统的规模越来越庞大,设备分布越来越离散,对低等优点。文献[3~5]分别将Profibus、LonWorks监控系统的要求也越来越多。和CAN应用于工业远程监控系统中,将现场设备以远程监控是指远端的监控系统通过通信网络网络节点形式挂接在现场总线上与上位机监控层进对现场设备、仪器进行监测与控制,以突破地域和行通信。然而现场总线国际标准不统一,互通和互环境的限制,降低维护成本,实现远程数据采集、操作问题难以解决,可连接的工作站有限,无法直接[1]设备监控及信息管理等功能。通过远程监控,接入Internet,通信速率和通信距离差强人意,因此限管理

4、人员和工程师不必到现场就可以进行系统监制了现场总线的发展。控和故障诊断,实现异地资源共享,提高劳动生产以太网是目前应用最广泛的通信网络,它不率,节约成本。工业通信网络是实现工业自动化仅成本低、组网简单、通信速度快,而且有多种传远程监控的关键,它主要包含两层内容:工业现场输介质可选。早期的以太网主要用于办公自动的通信网络,是一种实时控制网络,负责现场设备化,其传输性能无法满足工业场合的要求。而随的控制和数据采集,主要有有线和无线两种通信着交换技术、实时数据优先级和无碰撞全双工通网络;从现场至远程监控中心的通信网络,负责将信的应用,增强了以太网的实时性,延长了传输距[6]现

5、场数据发送至远程数据中心并接收远程控制中离,使以太网适合应用于工业场合。但以太网心的控制命令。此外,Internet的普及和Web技通信仍旧无法满足一些工业场合的高实时性要术的发展极大地拓展了远程监控系统中的监控方求。文献[7]采用将现场总线与以太网结合的通式和通信手段,使得基于B/S模式的远程监控技信方式,利用总线-以太网协议转换器将现场网术越来越多地应用在工业自动化系统中。在此,络节点的总线数据转换成以太网数据帧并发送给笔者从工业通信网络的角度出发,结合远程通信技术,介绍一种适用于工业现场的远程监控技术①收稿日期:2015-11-24(修改稿)564化工自动化及仪表

6、第43卷上位机监控(图1),使系统的实时性得到了提高。上更具有优势,但无线通信也存在路径损耗严重、目前,许多现场总线协议都与以太网TCP/IP协议信道误码及通信距离不足等问题,其实时性和可进行了整合,形成了多种实时工业以太网协议,因靠性无法满足工业自动化中一些闭环控制系统的[13]此将以太网与现场总线结合将成为未来两者的发要求。因此在工业现场,无线通信短期内无法展方向。尽管以太网在通信速度、开放性及集成替代有线通信,而把有线通信与无线通信结合将性等方面都优于现场总线,但以太网存在不提供是工业现场通信网络的发展趋势。电源、安全性难以保障等缺点,所用的集线器、交2远程通信网

7、络换机等设备难以适应工业现场恶劣环境,需要与要实现远程监控,必须将工业现场数据通过Internet连接才能实现更远距离的监控。因此,将远程通信网络与远程监控中心进行交互。目前,以太网与Internet连接将成为远程监控系统的新我国大部分地区都已接入公共电话网,而移动通[8]选择。信网络也基本覆盖了每个地区。因此,可以利用公共电话网和移动通信网络来实现远程监控。2.1基于公共电话网的远程通信公共交换电话网络(PublicSwitchedTele-phoneNetwork,PSTN)是一种全球语音通信电路交换网络,它不仅在日常生活中应用广泛,