摘 要：本文介紹了亞控科技的組態(tài)王Kingview和工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian產(chǎn)品，重點(diǎn)對組態(tài)王和KingHistorian在設備遠程監控方面的項目應用方案進(jìn)行了詳細說(shuō)明。并對組態(tài)王和KingHistorian提供遠程監控項目解決方案進(jìn)行了展望。

　　關(guān)鍵詞：組態(tài)王Kingview，工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian，遠程監控

　　1. 引言

　　北京亞控科技發(fā)展有限公司是國內最早成立的專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商，也是目前國內規模最大的專(zhuān)業(yè)自動(dòng)化軟件廠(chǎng)商。從誕生到現在，亞控科技一直保持著(zhù)較高的增長(cháng)速度。市場(chǎng)業(yè)績(jì)超過(guò)了國內外的所有組態(tài)軟件廠(chǎng)商。亞控科技擁有最多的中國用戶(hù)。亞控科技的主要產(chǎn)品包括組態(tài)王Kingview，工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian，軟邏輯KingACT等。

　　組態(tài)王是一個(gè)具有豐富功能的HMI/SCADA軟件?？蓮V泛用于工業(yè)自動(dòng)化的過(guò)程控制和管理監控。組態(tài)王6系列產(chǎn)品已經(jīng)在多個(gè)行業(yè)有近3萬(wàn)多個(gè)成功應用案例。隨著(zhù)亞控科技新產(chǎn)品工業(yè)數據庫KingHistorian的推出，亞控科技的系列產(chǎn)品在傳統解決方案的基礎上，能夠提供更多基于多層網(wǎng)絡(luò )架構，包括數據實(shí)時(shí)采集、數據實(shí)時(shí)存儲、圖形界面顯示、數據遠程監控等眾多功能的自動(dòng)化系統項目方案。同時(shí)系統架構更為清晰，性能更為穩定，這為更多類(lèi)型的自動(dòng)化系統應用提供了便利。

　　本文簡(jiǎn)要說(shuō)明了主要介紹了組態(tài)王Kingview和工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian產(chǎn)品，然后重點(diǎn)對組態(tài)王和KingHistorian在空調設備遠程監控方面的項目應用方案進(jìn)行了詳細說(shuō)明，包括項目需求，項目方案和項目實(shí)施情況介紹。最后對組態(tài)王Kingview和工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian提供遠程監控類(lèi)型項目解決方案進(jìn)行了展望。

　　2. 組態(tài)王Kingview和工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian介紹

　　2.1 組態(tài)王Kingview

　　組態(tài)王6.52是一個(gè)具有豐富功能的HMI/SCADA軟件?？捎糜诠I(yè)自動(dòng)化的過(guò)程控制和管理監控。組態(tài)王6.52為自動(dòng)化系統工程師提供了集成、靈活、易用的開(kāi)發(fā)環(huán)境和廣泛、豐富的功能，能夠快速建立、測試和部署自動(dòng)化應用，來(lái)連接、傳輸和記錄實(shí)時(shí)信息。使用戶(hù)可以實(shí)時(shí)查看和控制工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程。

　　組態(tài)王6.52具有通用的開(kāi)發(fā)環(huán)境和靈活的體系結構，既可以安裝在單節點(diǎn)上應用，也能夠適用于分布式的客戶(hù)機/服務(wù)器結構。還可以通過(guò)瀏覽器查看運行情況。

　　組態(tài)王6.52具有良好的開(kāi)放性、可擴展性，支持多種標準，提供強大的與各種自動(dòng)化設備連接的能力。提供1500多種工業(yè)自動(dòng)化設備的驅動(dòng)連接，支持世界知名工業(yè)自動(dòng)化設備廠(chǎng)商的絕大多數設備，如AB、西門(mén)子、施奈德、歐姆龍、三菱等。支持DDE、OPC等通訊規范。提供與關(guān)系數據庫連接的途徑和方法。

　　在組態(tài)王通用版的基礎上，亞控科技還推出了各專(zhuān)用版本，如應用于電力行業(yè)的組態(tài)王電力版，和工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫配套使用的組態(tài)王工業(yè)庫版。

　　2.2 工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian

　　工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian是亞控科技最新推出的產(chǎn)品。工業(yè)數據庫KingHistorian定位于企業(yè)一體化方案中的數據中心和應用平臺，能夠為企業(yè)的各級人員及時(shí)的提供所需要的信息。它不僅是企業(yè)管理信息系統（MIS，Management Information System）與分布控制系統（DCS，Distributed Control System）之間的橋梁，而且是整個(gè)生產(chǎn)執行系統（MES，Manufacturing Execution System）的基石。

　　通過(guò)使用工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian，可以實(shí)現：

　?。?）高速在線(xiàn)存儲長(cháng)達數年的企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程數據;

　?。?）組態(tài)畫(huà)面與數據采集功能分離;

　?。?）為生產(chǎn)過(guò)程優(yōu)化提供數據;

　?。?）為企業(yè)擴展提供參考模型;

　?。?）為事故追訴提供事實(shí)依據;

　?。?）為企業(yè)MIS、ERP、MES集成提供平臺。

　　3.設備遠程監控項目需求

　　本項目主要客戶(hù)為某中央空調生產(chǎn)廠(chǎng)商。

　　該廠(chǎng)商希望對已經(jīng)售出的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量追蹤，并且為客戶(hù)的使用提供良好的服務(wù)。由于空調的使用現場(chǎng)分布在全國各地，對空調的性能和現場(chǎng)使用情況的監控逐漸成為該廠(chǎng)商需要解決的難題。這樣，用戶(hù)提出需要提供一種空調使用現場(chǎng)的數據進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和監控方案。

　　該廠(chǎng)商提出在該公司總部建立一個(gè)客戶(hù)服務(wù)系統，將分布在全國各地的客戶(hù)的空調運行和監控的信息實(shí)時(shí)傳送到中央控制室的數據庫。在中央控制室，就能夠監控到所有使用現場(chǎng)的空調運行狀況，利用這些信息數據，該廠(chǎng)商也能為客戶(hù)提供一些增值服務(wù)。

　　主要的需求包括如下兩方面

　　3.1 現場(chǎng)數據采集功能需求

　?。?）能夠通過(guò)在現場(chǎng)運行的組態(tài)軟件，對現場(chǎng)設備數據進(jìn)行采集;

　?。?）能夠通過(guò)圖形化界面，顯示現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據功能。通過(guò)趨勢圖等方式，顯示現場(chǎng)設備的運行趨勢;

　?。?）能夠通過(guò)組態(tài)軟件的報警功能，管理顯示歷史的所有報警記錄，包括報警內容、報警時(shí)間、處理時(shí)間和警報的等級等;

　?。?）能夠提供功能強大的報表管理功能，提供日報、月報、季報、半年報和年報五種格式，提供方便的報表生成功能;

　?。?）能夠提供通過(guò)INTERNET方式發(fā)送現場(chǎng)數據到數據監控中心功能。

　　3.2 數據監控中心功能需求

　　廠(chǎng)商希望能夠通過(guò)數據監控中心，提供預防性遠程監控服務(wù)。包括：

　?。?）能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接到機房數據服務(wù)器，查看各設備現場(chǎng)運行情況;

　?。?）能夠提供預防性報警管理，及早預防遠程設備故障發(fā)生，及時(shí)故障通知服務(wù)的功能;

　?。?）能夠提供完整設備運行數據記錄，并且能夠提供數據報表，以利于資料建檔追蹤;

　?。?）能夠提供客戶(hù)端遠程數據訪(fǎng)問(wèn)功能。通過(guò)客戶(hù)端工具，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )監控遠程設備運行狀態(tài)，確保遠程設備運行正常。

　　4. 項目實(shí)施方案

　　通過(guò)對該廠(chǎng)商項目需求的分析，我們提供了能夠滿(mǎn)足該用戶(hù)需求，并且適用于此類(lèi)大數據量遠程采集、存儲和訪(fǎng)問(wèn)的應用項目的通用方案。

　　4.1 系統結構和軟件部署

　　4.1.1 系統結構

　　根據用戶(hù)需求，提出了該項目的三層結構方案。三層結構如下。

　?。?）設備采集層

　　設備采集層指完成設備數據采集功能的通訊層。

　　在設備運行的現場(chǎng)，現場(chǎng)工作站通過(guò)串口和設備連接，運行于現場(chǎng)工作站上的組態(tài)王通過(guò)串行方式和設備進(jìn)行通訊，采集設備的數據，并在組態(tài)王運行系統畫(huà)面上進(jìn)行實(shí)時(shí)數據的顯示。

　?。?）網(wǎng)絡(luò )通訊層

　　網(wǎng)絡(luò )通訊層指完成發(fā)送現場(chǎng)數據到監控中心的通訊層。

　　因為組態(tài)王提供OPC接口，可供應用程序調用。運行于現場(chǎng)工作站的數據采集轉發(fā)工具通過(guò)OPC接口，獲得組態(tài)王運行系統采集的設備實(shí)時(shí)數據，并通過(guò)以太網(wǎng)，以HTTP數據方式發(fā)送到中心監控室數據服務(wù)器上。

　?。?）中心管理層

　　中心管理層指完成監控中心數據存儲和數據監視功能的管理層。

　　通過(guò)部署于數據服務(wù)器上的ASP編寫(xiě)的web服務(wù)程序（基于IIS）, 可以接收到現場(chǎng)數據采集轉發(fā)工具發(fā)送的數據。數據服務(wù)器執行web服務(wù)程序，將數據記錄插入到服務(wù)器中。

　　在監控中心的工作站上，運行組態(tài)王（工業(yè)庫版）。組態(tài)王與工業(yè)庫進(jìn)行通訊，能夠完成讀取工業(yè)庫記錄的功能。同時(shí)提供數據的圖形顯示和趨勢顯示，提供數據報警的即時(shí)顯示和歷史顯示，并且提供報表生成的功能。

　　系統結構圖如圖1所示。

圖1 系統結構圖

　　4.1.2 軟件部署

　　系統所需軟件主要部署在現場(chǎng)工作站、監控中心服務(wù)器和監控中心工作站上。

　?。?）現場(chǎng)工作站

　　在現場(chǎng)工作站上，需要部署組態(tài)王和數據采集轉發(fā)工具。通過(guò)組態(tài)王和現場(chǎng)設備通訊，完成現場(chǎng)設備數據采集功能?，F場(chǎng)端工具通過(guò)OPC接口讀取組態(tài)王中的實(shí)時(shí)數據，并且可以連接指定URL的web服務(wù)器，并將采集的數據發(fā)送到web服務(wù)器上。

　?。?）監控中心服務(wù)器

　　在監控中心的數據服務(wù)器上，部署工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian和ASP編寫(xiě)的web服務(wù)程序（基于IIS）。在接收到現場(chǎng)端工具發(fā)送的數據后，數據服務(wù)器執行web服務(wù)程序，將數據記錄插入到數據庫中。

　?。?）監控中心工作站

　　在監控中心的工作站上，部署組態(tài)王（工業(yè)庫版）。組態(tài)王與工業(yè)庫進(jìn)行通訊，能夠完成讀取工業(yè)庫記錄的功能。同時(shí)提供數據的圖形顯示和趨勢顯示，提供數據報警的即時(shí)顯示和歷史顯示，并且提供報表生成的功能。

　　軟件部署圖如圖2所示。

圖2 軟件部署圖

　　4.2 現場(chǎng)采集系統方案

　　現場(chǎng)采集系統是本系統的重要組成部分?，F場(chǎng)采集系統主要完成現場(chǎng)數據的采集和現場(chǎng)實(shí)時(shí)工礦的監控，以及現場(chǎng)數據的遠程傳輸功能。

　　4.2.1 硬件組成

　　· 現場(chǎng)采集設備（PLC）

　　· 現場(chǎng)工作站

　　4.2.2 軟件組成

　　· 組態(tài)王Kingview通用版

　　· 數據采集轉發(fā)工具

　　4.2.3 功能說(shuō)明

　?。?）現場(chǎng)工作站主要功能：

　　· 通訊功能：組態(tài)王通過(guò)串行方式和PLC進(jìn)行通訊，對PLC數據進(jìn)行采集;數據采集轉發(fā)工具通過(guò)OPC方式從組態(tài)王中讀取數據，并通過(guò)HTTP方式，向監控中心實(shí)時(shí)發(fā)送現場(chǎng)采集數據的功能。

　　· 監控功能：通過(guò)友好的人機界面和直觀(guān)的數據、圖形方式（數據顯示、數據趨勢圖），顯示工作站的設備工作狀態(tài)。在監控圖形上通過(guò)鼠標和鍵盤(pán)對系統參數進(jìn)行修改，對設備進(jìn)行監控;

　　· 報警功能：在設備發(fā)生故障時(shí)發(fā)出警報，顯示故障點(diǎn)和故障狀態(tài)，記錄故障信息;

　　· 安全操作：設立不同的安全操作等級，針對不同的操作者設置相應的加密等級，記錄操作員及其操作信息;

　　4.3 中心監控系統方案

　　中心監控系統是指在中心監控室，提供對各現場(chǎng)設備運行情況進(jìn)行監控功能的系統。

　　4.3.1 硬件組成

　　· 中心監控系統工作站

　　· 中心監控系統數據服務(wù)器

　　4.3.2 軟件組成

　　· 工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫kingHistorian

　　· 組態(tài)王Kingview工業(yè)庫版

　　4.3.3 功能說(shuō)明

　?。?）中心監控服務(wù)器的主要功能有：

　　· 通訊功能：通過(guò)公網(wǎng)與各現場(chǎng)連接，響應遠程數據傳輸請求;

　　· 存儲功能：實(shí)時(shí)存儲接收的現場(chǎng)數據到工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫中。

　?。?）中心監控系統工作站的主要功能有：

　　· 監控功能：連接數據服務(wù)器上的工業(yè)庫，讀取工業(yè)庫中的數據記錄。通過(guò)友好的人機界面和直觀(guān)的數據、圖形方式，顯示整個(gè)系統的設備工作狀態(tài);

　　· 報警功能：在數據異常發(fā)出警報，顯示故障戰斗、故障點(diǎn)和故障狀態(tài)，記錄故障信息;

　　· 安全操作：設立不同的安全操作等級，針對不同的操作者設置相應的加密等級，記錄操作員及其操作信息;

　　· 數據管理：記錄并顯示實(shí)時(shí)參數的變化曲線(xiàn)或趨勢圖，利用工業(yè)庫歷史數據和實(shí)時(shí)數據制作各類(lèi)報表（日報、月報、年報等）。

　　5. 方案應用展望

　　本文介紹的組態(tài)王Kingview和工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian完成設備遠程監控的方案，和以往的解決方案相比，有如下的優(yōu)勢：

　?。?）系統結構清晰，并且很方便部署;

　?。?）各層次功能明確，軟件分布運行，能最大限度的發(fā)揮性能;

　?。?）數據實(shí)時(shí)存儲到工業(yè)數據庫，便于歷史數據回溯;

　?。?）各軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接，便于方案功能擴展。

　　基于以上優(yōu)勢，使用組態(tài)王Kingview和工業(yè)實(shí)時(shí)數據庫KingHistorian完成的設備遠程監控項目方案，為自動(dòng)化系統應用提供了更多方案選擇。