基于HMI的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、遠(yuǎn)程控制技術(shù)作為單獨(dú)的一種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，近幾年隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及得到了廣泛的應(yīng)用。它可以實(shí)現(xiàn)管理人員在異地通過網(wǎng)絡(luò)，利用撥號或雙方都接入Internet等手段，連接目標(biāo)終端設(shè)備，通過本地計算機(jī)對遠(yuǎn)程終端設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、管理或資源共享等。
　　隨著工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，越來越多的企業(yè)不僅需要在工業(yè)現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能，還需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問，即在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程獲取工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析處理，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功

2、能。包括現(xiàn)場畫面的顯示，現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集，PLC等現(xiàn)場設(shè)備的控制，PLC程序的更新等。而由于監(jiān)控中心和工業(yè)現(xiàn)場往往處于不同的局域網(wǎng)內(nèi)，數(shù)據(jù)無法直接傳遞，所以需要進(jìn)行相應(yīng)的開發(fā)，使數(shù)據(jù)能夠穿透相應(yīng)的局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。
　　本文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)穿透系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題，就是將不同類型的現(xiàn)場總線或控制網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)進(jìn)行互連互通，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控信息的遠(yuǎn)程實(shí)時傳輸。本文實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)重點(diǎn)在于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的開發(fā)，可以穿透局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信。監(jiān)控

3、系統(tǒng)采用通信模式是C/S模式(Client/Server model，客戶服務(wù)器模式)，即客戶向服務(wù)器發(fā)出服務(wù)請求，服務(wù)器接收到請求后，提供相應(yīng)的服務(wù)。服務(wù)器的具體實(shí)現(xiàn)主要包括接收客戶端的信息并實(shí)現(xiàn)不同局域網(wǎng)內(nèi)的客戶端互連。由于我們的遠(yuǎn)程監(jiān)控是一種對等網(wǎng)絡(luò)(peer-to-peer，P2P)的應(yīng)用，因此設(shè)計難點(diǎn)在于對局域網(wǎng)NAT的穿透。NAT是指網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換器(Network.Address Translators)，它可分為：Cone

4、 NAT。和Symmetric NAT兩種。由于外網(wǎng)不可以直接與內(nèi)網(wǎng)通信，服務(wù)器可以通過在NAT上“打洞”的方式來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)通信。打洞的方法對于Cone類型的NAT較適用，而對于Symmetric類型的NAT則需要加入端口預(yù)測等更復(fù)雜的算法來實(shí)現(xiàn)。本文設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)穿透系統(tǒng)提出了NAT打洞和服務(wù)器輔助轉(zhuǎn)發(fā)相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對不同NAT類型之間的網(wǎng)絡(luò)穿透。通過模塊化的方式分別對服務(wù)器和客戶端的設(shè)計和編程來完成網(wǎng)絡(luò)穿透系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。最后通過在實(shí)際測