遠程機電測控系統探究實踐

周鵬+陳立云+蔣杏國

摘 要：在工業領域中，遠程機電測控系統能夠在生產中發揮重要作用，是生產自動化、科技化的標志。遠程機電測控系統是一種通過互聯網設計，通過數據分析實現對機電的遠程測控。本文將簡要闡述機電遠程測控系統的結構和設計方案，進而探究遠程機電測控技術網絡結構設置，為遠程機電測控系統提供理論和實踐。

關鍵詞：遠程幾點測控；方案；實踐

前言：

工業的生產需要進行不間斷的檢測和保障，對生產過程進行實時監控，才能夠提高工業生產安全環節的可靠性。目前遠程機電測控系統廣泛應用于工業生產中，研究遠程機電測控系統的運行實踐對于完善工業生產體系具有一定的意義。因此對遠程機電的測控的探究就十分必要了。

一、遠程機電測控系統的基本結構

1.客戶機硬件服務

C/S系統架構即客戶機模式，其工作過程是將相關工作請求通過客戶機前端數據發送至服務系統，服務器通過傳輸數據分析得到響應，進而再提供相應的反饋信息。C/S架構一般在三臺以上的機器之間分配處理任務。為客戶機提供主要資源的工作一般都由硬件服務器提供。客戶機直接提供用戶接口設備等。[1]諸如硬件服務器、打印機等都是屬于服務提供方。

2.軟件服務

一些邏輯功能系統或者軟件系統都屬于遠程機電測控系統的軟件服務部分。服務功能和客戶功能也更包含在內。遠程機電測控系統的軟件服務的主要功能是處理客戶請求。系統通過遠程服務器一共遠程服務、遠程調控、數據庫服務以及程序服務等等。客戶軟件的作用是處理服務器軟件遠程請求服務。在一般情況下，遠程機電測控系統具有操作方便、功能齊全的優點，不過由于客戶機在工作過程中處于開發階段，導致數據庫服務性能不理想，在維護和修理系統方面存在一定的缺陷。所以遠程測控系統的架構還是需要進行改變，以克服其存在的缺陷。

3.遠程測控B/S構架

以2B/S架構為主的遠側測控構架，即使用瀏覽器，web服務器等模式，是一種三層次的C/S結構，結構比較特殊。基于該架構的機電遠程測控，任何web瀏覽器都屬于客戶服務程序，而且負責接收超文本標記語言（HTML），HTML是由web服務器發出的。客戶界面即是web瀏覽器，與一般web瀏覽器一樣，通過URL對網絡終端服務器發出服務請求，通過HTML反饋最終結果到瀏覽器頁面，進而獲取信息。當需要數據操作服務和查詢服務時，就需要將web服務器和INTERNET服務器進行整合擴展或者是利用網關截面等技術，這樣能夠通過更好的服務器途徑完成服務請求，之后送入數據分析庫進行相關處理。與之前C/S架構相比而言，B/S架構的遠程測控有更多的優勢，主要表現在，B/S架構使用HTML代碼，只適用于瀏覽器顯示信息，在這種遠程測控模式下，不添加系統本身的邏輯架構，能夠使客戶端更加有通用性。因此B/S架構的遠程測控系統相對而言更加適用于多個不同的計算機設備，有較高的通用性。[2]另外B/S架構的遠程測控系統操作更加簡易，用戶使用體驗更加出色。另外，B/S架構遠程測控的客戶端是采用web瀏覽器的形式，用戶不需要安裝額外軟件和特殊的編程系統就可以使用，再者，由于B/S架構系統擴展性較好，功能較多，不需要一些繁瑣的維護軟件去做日常維護，在一定程度上節省了使用成本。除此之外，B/S架構具有一定的資源共享能力，因為在遠程構建的軟件開放主要針對服務器軟件開發，能夠使持用不同軟件和硬件系統的客戶端共同使用，有一定的普適性。

二、機電遠程測控系統的設計------以風電軸承試驗機為例

1.設計方案

機電遠程測控設計的結構設計方案需要進行前期的測量和規劃，時時監控生產工作中的各個數據環節。一個合理的結構設計有助于構建機電遠程監控系統。在風電機組中，變槳、偏航和主軸承作位核心零部件。在風電軸承試驗機測控系統的設計方案上，可以采用研華數據板卡，通過Visual C++完成了測控系統的開發。在設計環節上，認真選擇設計方案。上文提到過目前的機電遠程測控系統是基于web的遠程控制的系統結構的。因此要明確的一點是該系統主要是由現場監控系統‘客戶端系統以及監控中心系統等三個子系統共同構成。在設計時，要將現場監控這個智能終端用于采集各類數據，其次利用web服務器、信息模塊和數據庫服務器等進行監控，組成監控中心。最后將數據模塊通過信息模塊系統進行傳輸服務，用數據庫服務器進行儲存，web服務器主要承擔的任務是和用戶進行信息交互。

當前有很多用戶必須要各個時間內統一在線，所以在結構設計中必須滿足多用戶同時監控的要求。這也是機電遠程測控設計的重點之一。為滿足上述要求，當前一般采用多線程異步TCP/IP網絡套接字[2]。

2.網絡結構設計方式

風電軸承機的機電遠程測控系統的網絡設計是一種網絡結構傳輸控制和高級互聯網協議體系，測控系統作為風電軸承試驗機的核心部分，主要負責試驗機的驅動加載和數據監測。因此需要設計一種開放的網絡通信模型能夠更好地搭建傳輸控制網絡的網絡結構基礎。開放式系統是對用戶自由開放的網絡結構系統，能夠使不同的計算機和不用的系統進行互聯。而且開放系統擁有網絡標準，能夠實現和確保多種通信媒體的正常使用。當前，150開放體系結構和TCP網絡協議在機電一體化遠程測控系統中的應用的比較常見。150開放系統包含七層網絡結構，層次較多，區別明顯。150開放系統能夠更加適用于多種設備的機電遠程測控。另外，TCP/IP網絡協議在internet網絡協議集中的屬于中層，通過研究表明，TCP網絡協議中的傳輸控制協議和網間協議在協議集中是占有重要地位的。因為傳輸控制協議主要任務就是提供基本網絡應用程序通信連接服務，而網間協議為計算機和互聯網絡的傳輸提供通信服務。相較于150開放系統的七層網絡模型，TCP網絡協議較為簡單，只有四層。一般來說，在遵循對等實體通信的原則之上，TCP的IP層級結構才能夠被使用。[3]

風電軸承試驗機在遠程機電檢測上的應用可以CJ2M型PLC為核心，上位機可使用Lab VIEW作為主程序，CJM適用性是基于150開放系統之上的，只要通過PID控制原理實現數據穩定的性，并且利用程序間的循環嵌套實現了多階段液壓加載控制，能夠促進風電機電檢測系統完善數據的處理功能，提升自動化水平高，降低開發成本。

4 結論：

總之，機電遠程測控系統在多數情況下都是應用C/S架構的遠程測控或者是B/S的遠程測控。兩種模式都具有各自的優勢。系統的網絡結構也是氛圍150開放系統和TCP網絡協議。如何選擇測控模式和網絡結構需要在實踐中，根據機電遠程測控技術的相關要求決定.

參考文獻：

[1]馬成喜.低壓電器的工業以太網監控模塊的設計及應用[J].自動化儀表，2009，30（12）：34一41.

[2]劉墩東，趙彬，周文博，等.公共照明無線監控設備通信技術設計與實現[J].儀器儀表學報，2008，29（8）：203一207.

[3]王辛辛；陳云；閆如忠；韓彥嶺；基于Web的機電設備遠程監控系統的實現[J].上海大學CIMS與機器人中心，2005（2）.endprint