摘 要：《樓宇智能化技術(shù)》精品課程網(wǎng)站，為學(xué)生提供有關(guān)建筑電氣方面遠(yuǎn)程教育。仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是教育網(wǎng)站重要部分。本文在基于COM/DCOM的OPC技術(shù)和MCGS組態(tài)軟件及其在網(wǎng)絡(luò)中通訊中研究，結(jié)合監(jiān)控技術(shù)C/S和B/S兩種模式優(yōu)點(diǎn)，提出了遠(yuǎn)程仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖，并介紹了實(shí)現(xiàn)過程。

　　關(guān)鍵詞：智能科技論文范文,職稱論文發(fā)表,OPC，MCGS，遠(yuǎn)程監(jiān)控

　　前言：本論文對C/S和B/S兩種不同模式的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了比較和分析，并提出了一種新型應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系，用VB編寫OPC客戶端和ActiveX控件，以MCGS作OPC服務(wù)器，將控件嵌入到Web網(wǎng)頁中的開發(fā)過程。實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程仿真實(shí)驗(yàn)。思路新穎，課題研究采用新型應(yīng)用結(jié)構(gòu)體系可行、實(shí)用。

　　1 課題研究背景和意義

　　《樓宇智能化技術(shù)》精品課程網(wǎng)站，主要介紹“建筑電氣”學(xué)科的最新發(fā)展方向，為學(xué)生提供豐富的建筑電氣方面遠(yuǎn)程教育。開發(fā)智能建筑網(wǎng)絡(luò)仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，既可以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的缺乏或不足，又可以解決建筑智能化的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)問題。

　　2 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

　　2.1 網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式簡介

　　網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)模式的分類主要是基于客戶機(jī)和服務(wù)器。目前流行的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式是客戶機(jī)/服務(wù)器(C/S)模式和瀏覽器/服務(wù)器(B/S)模式。

　　2.2 C/S模式體系結(jié)構(gòu)

　　C/S結(jié)構(gòu)(Client/Server結(jié)構(gòu))是大家熟知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)如圖1所示。它是軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，通過它可以充分利用兩端硬件環(huán)境的優(yōu)勢，將任務(wù)合理分配到Client端和Server端來實(shí)現(xiàn)，降低了系統(tǒng)的通訊開銷。目前大多數(shù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)都是Client/Server形式的兩層結(jié)構(gòu)。

　　傳統(tǒng)的C/S體系結(jié)構(gòu)雖然采用的是開放模式，但這只是系統(tǒng)開發(fā)一級的開放性，在特定的應(yīng)用中無論是Client端還是Serv*er端都還需要特定的軟件支持。由于沒能提供用戶真正期望的開放環(huán)境，C/S結(jié)構(gòu)的軟件需要針對不同的操作系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)不同版本的軟件，。而且代價高，效率低。

　　2.3 B/S模式體系結(jié)構(gòu)

　　在B/S體系結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中如圖2所示，用戶通過瀏覽器向分布在網(wǎng)絡(luò)上的許多服務(wù)器發(fā)出請求，服務(wù)器對瀏覽器的請求進(jìn)行處理，將用戶所需信息返回到瀏覽器。B/S結(jié)構(gòu)簡化了客戶機(jī)的工作，客戶機(jī)上只需配置少量的客戶端軟件。服務(wù)器將擔(dān)負(fù)更多的工作，對數(shù)據(jù)庫的訪問和應(yīng)用程序的執(zhí)行將在服務(wù)器上完成。瀏覽器發(fā)出請求，而其余如數(shù)據(jù)請求、加工、結(jié)果返回以及動態(tài)網(wǎng)頁生成等工作全部由Web Server完成。

　　實(shí)際上B/S體系結(jié)構(gòu)是把二層C/S結(jié)構(gòu)的事務(wù)處理邏輯模塊從客戶機(jī)的任務(wù)中分離出來，由Web服務(wù)器單獨(dú)組成一層來負(fù)擔(dān)其任務(wù)，這樣客戶機(jī)的壓力減輕了，把負(fù)荷分配給了Web服務(wù)器。

　　2.4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖

　　為克服以上不足，在原有B/S體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上。

　　該系統(tǒng)由瀏覽頁面層、Web服務(wù)器層、應(yīng)用服務(wù)器層、數(shù)據(jù)服務(wù)器層組成。最下一層數(shù)據(jù)服務(wù)器層包括了按一定組織結(jié)構(gòu)存放各種被測數(shù)據(jù)信息的實(shí)時數(shù)據(jù)庫和現(xiàn)場設(shè)備、儀表等，負(fù)責(zé)采集、存儲、管理實(shí)時數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)服務(wù)器層的訪問以O(shè)PC作為通用接口，獲取現(xiàn)場信號。

　　應(yīng)用服務(wù)器層是一個中間件，接收Web服務(wù)器的數(shù)據(jù)服務(wù)請求，按照所需的數(shù)據(jù)對象向數(shù)據(jù)服務(wù)器提交請求，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再打包、發(fā)送到Web服務(wù)器。

　　Web服務(wù)器層為用戶提供嵌有人機(jī)交互顯示控件和通信數(shù)據(jù)控件的監(jiān)控頁面。通信數(shù)據(jù)控件是核心，負(fù)責(zé)管理各個顯示控件所需的數(shù)據(jù)。各個顯示控件通過Script向通信數(shù)據(jù)控件注冊，說明各個控件需求的數(shù)據(jù);通信數(shù)據(jù)控件通過DCOM協(xié)議與應(yīng)用服務(wù)器通信，并在接受應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)后，解析數(shù)據(jù)包，把數(shù)據(jù)分發(fā)給相應(yīng)的顯示控件，顯示控件按照設(shè)定的文本或圖形顯示數(shù)據(jù)。最上層瀏覽頁面層即客戶瀏覽器，監(jiān)控人員通過HTTP向Web服務(wù)器傳送一個需要特殊HTML文件的請求，服務(wù)器接收到這個請求并將HTML傳回客戶瀏覽器，瀏覽器閱讀頁面并顯示出來。

　　在該種結(jié)構(gòu)體系中，一些需要用Web處理的，滿足大多數(shù)訪問者請求的功能界面(如信息發(fā)布查詢界面)采用B/S結(jié)構(gòu)。后臺只需少數(shù)人使用的功能應(yīng)用(如數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)界面)采用C/S結(jié)構(gòu)。組件位于Web應(yīng)用程序中，客戶端發(fā)出HTTP請求到Web Server。Web Server將請求傳送給Web應(yīng)用程序。Web應(yīng)用程序?qū)��?shù)據(jù)請求傳送給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將數(shù)據(jù)返回Web應(yīng)用程序。然后再由Web Server將數(shù)據(jù)傳送給客戶端。對于一些實(shí)現(xiàn)起來困難的功能或一些需要豐富的HTML頁面，通過在頁面中嵌入ActiveX控件來實(shí)現(xiàn)。

　　3 基于OPC技術(shù)MCGS組態(tài)軟件在網(wǎng)絡(luò)通訊研究

　　MCGS本身就是一個OPC服務(wù)器，符合OPC標(biāo)準(zhǔn)的客戶端都可以讀取MCGS實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。因此只要開發(fā)一個滿足OPC技術(shù)規(guī)范的OPC客戶端并連接到該MCGS OPC服務(wù)器上，即可實(shí)現(xiàn)與MCGS之間的通訊。MCGS利用OPC通訊時，其服務(wù)器名為MCGSRUN.OPCDataCentre，Group可以根據(jù)需要自己定義，Item為要進(jìn)行操作的MCGS實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的變量名。

　　OPC服務(wù)器由3類對象組成，相當(dāng)于3種層次上的接口，包括：服務(wù)器(OPC Server)、組(OPC Group)和數(shù)據(jù)項(xiàng)(OPC Item)。

　　實(shí)現(xiàn)OPC客戶端的主要過程如下。

　　(1)初始化COM口;

　　(2)建立和MCGS OPC服務(wù)器的連接;

　　(3)建立服務(wù)器連接后，在該服務(wù)器下添加一個Group對象，同時在該函數(shù)中給該Group對象命名并設(shè)置客戶端的數(shù)據(jù)刷新時間間隔等;

　　(4)在Group對象建立之后，可以在該Group下添加需要的Item對象;

　　(5)當(dāng)OPC技術(shù)規(guī)范的3個層已經(jīng)建立，就可以對Item進(jìn)行操作了，對指定的Item對象進(jìn)行數(shù)據(jù)同步讀寫操作;

　　(6)斷開MCSG OPC服務(wù)器的連接。

　　4 具體實(shí)現(xiàn)過程

　　4.1 使用Visual Basic開發(fā)OPC ActiveX控件

　　(1)建立一個簡單的ActiveX控件;

　　(2)建立3類OPC對象服務(wù)器(OPC Server)、組(OPC Group)和數(shù)據(jù)項(xiàng)(OPC Item);

　　(3)編寫連接和斷開OPC服務(wù)器代碼;

　　(4)建立屬性頁;

　　(5)進(jìn)行窗體的設(shè)計(jì)和命令按鈕的事件處理;

　　(6)生成ActiveX控件。

　　4.2 建立MCGS工程

　　本文將建立一個空調(diào)熱濕處理系統(tǒng)，之后把此系統(tǒng)作OPC服務(wù)器，供用戶遠(yuǎn)程訪問。如圖4所示。

　　4.3在Web中實(shí)現(xiàn)MCGS工程運(yùn)行

　　在WEB頁面中使用ActiveX控制，還要對之進(jìn)行包裝，將有關(guān)的動態(tài)連接庫及信息文件壓縮到一個擴(kuò)展名為CAB(Cabinet)文件中。在服務(wù)器端進(jìn)行IP地址和端口配置，在客戶端進(jìn)行安全級別配置。在HTML文件中，使用OBJECT標(biāo)簽插入ActiveX控制，并利用VBScript或者JScript訪問該ActiveX控制。

　　5 結(jié)論

　　整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過程如下：ActiveX控件編寫，以MCGS作OPC服務(wù)器，將控件嵌入到Web網(wǎng)頁中。實(shí)現(xiàn)了用戶在客戶端沒有安裝MCGS軟件情況下，通過Web頁操作虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程仿真實(shí)驗(yàn)。總體上達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。

　　參考文獻(xiàn)：

　　1 劉紅梅.基于C/S和B/S體系結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)方法[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2007，6(9)：52-54.

　　2 培訓(xùn)教材編寫組.MCGS軟件編程說明書[M].北京昆侖通態(tài)自動化軟件科技有限公司，2001.