基于WINCC的工业远程通讯范文

中国矿业大学本科生毕业设计姓 名： 学 号学 院：专 业：设计题目：专 题：指导教师： 职称20xx 年 06 月 10 徐州word中国矿业大学毕业设计任务书学院 专业年级 学生任务下达日期：20xx年12月27日毕业设计日期： 20xx年 3月1日至 20xx年 6月18日毕业设计题目：基于WINCC的工业远程通讯毕业设计专题题目：毕业设计主要内容和要求：工业远程通讯中基于Internet的方式主要有建立VPN以及建立OPC和OPC-XML服务器/客户端等几种。在目前的工业控制中，WINCC是使用比较广泛的上位机组态软件。本文使用WINCC进行上位机界面的组态并通过OPC-XML、Web页面发布和VPN与OPC相结合三种方式实现过程值的远程监控。其主要内容为：了解并学习VPN，OPC及OPC-XML的原理学习并掌握WINCC各个组件的安装与授权方式用WINCC组态一个煤矿皮带运输系统的上位机监控界面用OPC-XML服务器/客户端的方式实现远程过程值通讯用Web发布的方式在同一网段内实现过程画面的监控用VPN和OPC结合的方式实现跨网段的过程值通讯院长签字： 指导教师签字：中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法； ④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩： 指导教师签字：年 月 日word中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握； ③综合运用所学知识解决实际问题的能力； ③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点； ⑤写作的规范程度；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等 ）：成绩： 评阅教师签字：年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况回答问题提出问题正基本有一有原没有般性则性确正确回答错误错误答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字：年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人：年 月 日OPC-XML摘 要本文介绍了工业控制系统从直接控制系统到集散式控制系统再到工业现场总线控制系统的发展过程。在此基础上，介绍了一般工业远程控制的结构功能，并重点讨论了远程控制实现的方法以及各种方法的特点和适用场合。 然后，本文以一个煤矿的皮带运输系统为例，组态了上位机控制界面，实现了皮带机、给煤机等工业设备的远程监控。该方案使用西门子公司的工业组态软件 WINCC进行上位机的组态监控。系统包括五条皮带机，八台给煤机以及报警设备和照明设备。为每台设备的运行状况都设置了相应的变量。其中，出了皮带机的速度和其驱动电机电枢电流外没有采用二进制变量外，其余都采用了开关了开关量控制。组态画面形象地反映了当前各个设备运行的状态， 并能通过变量记录查看变量的归档文件。在组态好上位机软件后，分别采用 OPC-XML客户机/服务器和Web发布两种方式实现了远程监控。OPC-XML是OPC协议中近几年出现的版本。在WINCC7.0中专家模式下集成了该功能。通过WINCCOPC-WMLCLIENT对WINCCOPC-XML SERVER的访问实现了变量的远程读写操作。通过 WebNavigator发布的页面可以使同一网段内的计算机在线浏览控制界面，从而进行远程控制。最后进行了基于VPN的OPC连接,解决了OPC只能在同一网段内使用的局限。所有访问和连接都是以本机为服务器和客户端测试的。关键字： 工业控制 远程控制 上位机 界面 WINCCWebNavigator VPNOPCAbstractThispaperintroducesthedevelopmentfromComputerControl SystemtoDistributedControlSystemtoFieldbusControlSystemofIndustrialControlSystem.Thenthispaperintroducesthetypicalstructureofindustrialremotecontrolsystemandexplainsthefunctionofeachpartwhilediscussingfeaturesandapplicablesituationsofdifferentrealizationsofremotecontrol.Atlast,thispapertakeabeltconveyorsystemofamineasexampleconfiguresauppercomputerinterface,whichisabletocontrolbeltconveyorsandfeedersremotely.ThisplanusestheconfigurationsoftwareSIMATIACWINCCtoconfiguretheuppercomputertomonitortheprocess.Thesystemincludesfivebeltconveyors,eightfeeders,alarmdevicesandlightingequipments.Everydevicehasoneormoretagstorepresentthesituationofthedevice.Apartfromthearmaturecurrentofbeltconveyor’sdrivemotorandthespeedofbelt,thetagsareallbinaryvariable.Theconfigurationinterfacedisplaystherunningstateofeverydeviceandprovidestagloggingservice.Aftertheconfiguration,theremotecontrolisrealizedthroughtwomethods:OPC-XMLC/SandWebNavigator.OPC-XMLisanewversionofOPCwhichhasbeenestablishedjustforyears.IntheexpertmodeofWINCCtheOPC-XMLisintegrated.ThroughthevisitofOPC-XMLCLIENTtoOPC-XMLSERVERtagscanbeprocessedremotely.Throughwebpublishingcomputersinonenetcanbrowsingtheinterfacetotakeremotecontrol.Atlast,VPNbasedOPCisrealized.AlltestsiscompletedwithonePCactasserverandclient.Keywords: industrialcontrolremotecontroluppercomputerinterfaceWINCCOPC-XML WebNavigatorVPNOPCword目录1绪论............................................................01.1工业控制系统的发展.........................................01.2集散式控制系统..............................................01.3现场总线控制系统...........................................11.432工业远程控制系统................................................42.1工业远程控制网络典型结构...................................42.2远程通讯技术...............................................52.2.1基于PSTN电话网络的远程控制系统.......................52.2.2基于专线网络的远程控制系统4.........................62.2.3基于GSM网络的远程控制系统...........................62.2.4基于GPRS的远程通讯网络..............................62.2.5基于3G的远程通讯网络................................72.2.6基于Internet的远程控制网络..........................72.3现场总线技术...............................................82.493OPC-XML通讯与VPN技术...........................................103.1OPC与OPC-XML.............................................103.2VPN技术简介.............................................113.2.1VPN.................................................113.2.2VPN技术实现........................................113.2.3VPN的主要特点......................................123.3134基于WINCC软件的上位机组态软件设计.............................144.1Wincc功能块简介..........................................144.2创建组态项目..............................................154.3创建组态画面..............................................184.4创建归档..................................................224.5用户登录与注销............................................234.6245WINCC实现远程控制..............................................255.1OPC-XML连接的建立........................................255.2通过WebNavigator网络发布...............................315.3基于VPN的跨网段OPC连接...................................365.3.1VPN服务器的建立......................................365.3.2VPN客户端连接........................................395.4三种方式的比较............................................42word5.5总结.......................................................436设计过程中的问题...............................................447总结与展望.....................................................487.1工作总结...................................................487.2需要进一步改进的地方.......................................48参考文献..........................................................49翻译部分..........................................................50中文译文.......................................................50英文原文.......................................................59致谢..............................................................71word1 绪论工业控制系统的发展计算机及网络技术与控制系统的发展有着紧密的联系。 最早在50年代中后期，计算机就已经被应用到控制系统中。60年代初，出现了由计算机完全替代模拟控制的控制系统，被称为直接数字控制（DirectDigitalControl,DDC）。70年代中期，随着微处理器的出现，计算机控制系统进入一个新的快速发展的时期， 1975年世界上第一套以微处理为基础的分散式计算机控制系统问世，它以多台微处理器共同分散控制，并通过数据通信网络实现集中管理，被称为集散控制系统（DistributedControlSystem,DCS）。进入80年代以后，人们利用微处理器和一些外围电路构成了数字式仪表以取代模拟仪表，这种DDC的控制方式提高了系统的控制精度和控制的灵活性，而且在多回路的巡回采样及控制中具有传统模拟仪表无法比拟的性能价格比。80年代中后期，随着工业系统的日益复杂，控制回路的进一步增多，单一的DDC控制系统已经不能满足现场的生产控制要求和生产工作的管理要求，同时中小型计算机和微机的性能价格比有了很大提高。于是，由中小型计算机和微机共同作用的分层控制系统得到大量应用。进入90年代以后，由于计算机网络技术的迅猛发展，使得 DCS系统得到进一步发展，提高了系统的可靠性和可维护性，在今天的工业控制领域 DCS仍然占据着主导地位，但是DCS不具备开放性，布线复杂，费用较高，不同厂家产品的集成存在很大困难。从八十年代后期开始，由于大规模集成电路的发展，许多传感器、执行机构、驱动装置等现场设备智能化，人们便开始寻求用一根通信电缆将具有统一的通信协议通信接口的现场设备连接起来，在设备层传递的不再是4~20mA/24VDC信号，而是数字信号，这就是现场总线。由于它解决了网络控制系统的自身可靠性和开放性问题，现场总线技术逐渐成为了计算机控制系统的发展趋势。从那时起，一些发达的工业国家和跨国工业公司都纷纷推出自己的现场总线标准和相关产品，形成了群雄逐鹿之势。1.2集散式控制系统DCS（DistributedControlSystem）是以微处理器为基础的对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制的集中分散控制系统，简称 DCS系统。该系统将若干台微机分散应用于过程控制，全部信息通过通信网络由上位管理计算机监控，实现最优化的控制，整个装置继承了常规仪表分散控制和计算机集中控制的优点，克服了常规仪表功能单一，人 -机联系差以及单台微型计算机控制系统危险性高度集中的缺点，既实现了在管理、操作和显示三方面集中，又实现了在功能、负荷和危险性三方面的分散。DCS系统在现代化生产过程控制中起着重要的作用。集散控制系统一般有以下四部分组成：word现场控制级又称数据采集装置，主要是将过程非控变量进行数据采集和预处理，而且对实时数据进一步加工处理，供CRT操作站显示和打印，从而实现开环监视，并将采集到的数据传输到监控计算机。输出装置在有上位机的情况下，能以开关量或者模拟量信号的方式，向终端元件输出计算机控制命令。这一个级别直接面对现场，跟现场过程相连。比如阀门、电机、各类传感器、变送器、执行机构等等。它们都是工业现场的基础设备、同样也是DCS的基础。在DCS系统中，这一级别的功能就是服从上位机发来的命令，同时向上位机反馈执行的情况。拿军队来举例的话，可以形容为最底层的士兵。它们只要能准确地服从命令，并且准确地向上级汇报情况即完成使命。至于它与上位机交流，就是通过模拟信号或者现场总线的数字信号。由于模拟信号在传递的过程或多或少存在一些失真或者受到干扰，所以目前流行的是通过现场总线来进行DCS信号的传递。过程控制级又称现场控制单元或基本控制器，是DCS系统中的核心部分。生产工艺的调节都是靠它来实现。比如阀门的开闭调节、顺序控制、连续控制等等。过程管理级DCS的人机接口装置，普遍配有高分辨率、大屏幕的色彩CRT、操作者键盘、打印机、大容量存储器等。操作员通过操作站选择各种操作和监视生产情况。这个级别是操作人员跟DCS交换信息的平台。是DCS的核心显示、操作跟管理装置。操作人员通过操作站来监视和控制生产过程，可以通过屏幕了解到生产运行情况，了解每个过程变量的数字跟状态。这一级别在军队中算是很高的“上校”了。它所掌握的“大权”可以根据需要随时进行手动自动切换、修改设定值，调整控制信号、操纵现场设备，以实现对生产过程的控制。经营管理级又称上位机，功能强、速度快、容量大。通过专门的通信接口与高速数据通路相连，综合监视系统各单元，管理全系统的所有信息。这是全厂自动化系统的最高一层。只有大规模的集散控制系统才具备这一级，他们所面向的使用者是厂长、经理、总工程师等行政管理或运行管理人员。它的权限很大，可以监视各部门的运行情况，利用历史数据和实时数据预测可能发生的各种情况，从企业全局利益出发，帮助企业管理人员进行决策，帮助企业实现其计划目标。DCS控制系统与常规模拟仪表及集中型计算机控制系统相比，具有系统构成灵活的特点。从总体上看，DCS就是由各个工作站通过网络通信系统组网而成的。你可以把他现象成“因特网”。根据生产需求，你可以随时加入或者撤去工作站。系统组态很灵活。现场总线控制系统FCS（FieldbusControlSystem），现场总线控制系统，是以现场总线技术为核心，随着计算机与电子技术的发展以及当今对自动化控制系统数字化、智能化、网络化的要求而产生。它通过现场总线，将工业现场具有通信特点的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备何通信设备连接成网络系统，连接在总线上word的设备之间可直接进行数控传输和信息交换，同时，现场设备和远程监控计算机也可实现信息传输。但FCS系统同样存在着互操作问题，现有的各种现场总线系统采用了完全不同的通信协议。要实现这些总线的相互兼容和互操作，几乎是不可能的。随着以太网特别是高速以太网技术的发展，以太网控制系统也成为工业控制系统的发展方向。几乎所有的网络编程语言都支持以太网应用开发。当前，现场控制网络与企业信息网络的集成也成为共控网络发展的重要课题。越来越多的企业建立了Intranet网络，该网络对外可以接入Internet，与全球信息网融为一体，对内则可实现内部的信息交流与资源共享。由于控制网络成为企业信息网的底层部分，管理部门以及相关部门都可以监控到生产现场的实时状况，从而能更有效地进行决策管理，提高企业的竞争力。现场总线控制系统构成：系统中的输入输出节点虽然有许多不同的类型，但在应用中最常用的是24V直流的2线、3线传感器或机械触点。该节点具有IP67的防护等级，有防水、防尘、抗振动等特性，适合于直接安装在现场。另一个节点是端子式节点，独立的输入/输出端子块安装在DIN导轨上，并连接着一个总线耦合器。该总线直流耦合器是连接总线的网关。这种类型的节点是开放式的结构，其防护等级为IP20，它必须安装在机箱中。端子式输入/输出系统包含有许多种开关量与模拟量输入/输出模块，以及串行通讯、高速计数与监控模块。端子式输入/输出系统可以独立使用也可以结合使用。而节点地址连接一个辅助电源，该电源用于驱动电磁阀和其他的电器设备。通过将辅助电器与总线电源分开可以极大地降低在总线信号中的噪音。另外大部分总线节点可以诊断出电器设备中的短路状态并且报告给主控器，即使发生短路也不会影响整个系统的通讯。普通传感器等现场装置可以通过输入输出模块连接到现场总线系统工程中，也可以单独装入总线通讯接口，连接到总线系统中。总线电缆和终端电阻。总线电缆一般分为主干缆和分支电缆。各种总线协议对于总线电缆的长度都有所规定，不同的通讯波特率，对应不同的总线电缆长度。同时，分支电缆的长度也是有所限制的。网络的最后部分是终端电阻。在一些总线系统中。这个终端电阻只是连接到两数据线的简单电阻。它是用来吸收网络信号传输过程中的剩余能量。现场总线控制系统的特点：具有较高的性能价格比。系统综合成本及一次性安装费用减少40%。由于导线、连接附件的大幅度的减少。使原来的几百根，甚至几千根控制电缆减少到一根总线电缆，从而也使接线端子、电缆桥架等附件大幅度的减少。所以设计、安装、调试、维护的费用大幅度地减少，维护和改造的停工时间减少60%。原来繁琐的原理图、布线图设计变得简单易行；标准接插件快速、简便的安装，使人力、物力大量的减少；强大的故障诊断能力，使系统的调试和维护工作量大幅减少。word总结本章介绍了工业控制系统的发展进程， 重点分析了DCS和FCS的各自组成及特点。从上文可以看出， FCS和DCS有着本质的差别：DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统 DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。FCS的关键要点有三点：FCS系统的核心是总线协议，即总线标准前文已经叙述，一种类型的总线，只要其总线协议一经确定，相关的关键技术与有关的设备也就被确定；FCS系统的基础是数字智能现场装置；数字智能现场装置是FCS系统的硬件支撑，是基础，道理很简单，FCS系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制；FCS系统的本质是信息处理现场化对于一个控制系统，无论是采用DCS还是采用现场总线，系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上，采用现场总线后，可以从现场得到更多的信息。现场总线系统的信息量没有减少，甚至增加了，而传输信息的线缆却大大减少了。word工业远程控制系统工业远程控制网络典型结构从总体结构来讲，工业远程控制系统主要可以分为三个层次：管理层、控制层和现场设备层。其具体结构如图2-1所示。图2-1工业控制网络结构设备层，控制层和管理层各自功能如下：设备层。底层的工业现场设备通过工业现场总线连接起来，并通过现场总线接收来自控制层的命令和监视。现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向．多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面：现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络。现场设备以网络节点的形式挂接在现场总线网络上，依照现场总线的协议标准，设备采用功能块的结构，通过组态设汁，完成数据采集、A/D转换、数字滤波、温度压力补偿、PID控制等各种功能；此外，通过智能转换器对传统检测仪表电流电压进行数字转换和补偿。控制层。从现场设备中获取数据，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，另外还包括控制组态的设计和下装。控制层的功能一般由上位计算机完成，一方面，它通过扩展槽中网络接口板与现场总线相连，协调网络节点之间的数据通信；另一方面，通过专门的现场总线接口（转换器）实现现场总线网段与以太网段的连接。其关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口，主要负责现场总线协议与以太网协议的转换，保证数据包的正确解释和传输。控制层除上述功能外，还为实现先进控制利远程操作优化提供支撑环境。管理层。主要是办公自动化系统，同时从监控层提取有关生产数据用于制定综合管理决策。管理层一般使川通用以太网，方便操作，并可连入外部网络。在互联网诞生之前，远程控制网络传输数据一般使用的是公用电话网（PSTN）或者一些专用网络。word远程通讯技术随着信息技术的发展，远程通讯的方法变得十分多样化。每种方法各自有着的优缺点，分别适应不同条件和要求下的远程控制。下面将分别介绍几种比较成熟的远程通讯技术。2.2.1基于PSTN电话网络的远程控制系统PSTN(PublicSwitchedTelephoneNetwork)定义公共交换电话网络，一种常用旧式电话系统。即我们日常生活中常用的电话网。工作原理公共交换电话网络是一种全球语音通信电路交换网络，包括商业的和政府拥有的。所谓公用电话交换网（PSTN——PublicSwitchTelephoneNetwork），即我们日常生活中常用的电话 PSTN网。众所周知，PSTN是一种以模拟技术为基础的电路交换网络。在众多的广域网互连技术中，通过 PSTN进行互连所要求的通信费用最低，但其数据传输质量及传输速度也最差，同时 PSTN的网络资源利用率也比较低。通过PSTN可以实现的访问有拨号上 Internet/Intranet/LAN；-两个或多个LAN之间的网络互连和其它广域网技术的互连 尽管PSTN在进行数据传输时存在这样或那样的问题，但这是一种仍不可替代的联网介质（技术）。特别是 Bellcore发明的建立在PSTN基础之上的xDSL技术和产品的应用拓展了 PSTN的发展和应用空间，使得联网速度可达到 9Mbps～52Mbps之间。PSTN提供的是一个模拟的专有通道，通道之间经由若干个电话交换机连接而成。当两个主机或路由器设备需要通过PSTN连接时，在两端的网络接入侧（即用户回路侧）必须使用调制解调器（ Modem）实现信号的模/数、数/模转换。 从OSI七层模型的角度来看，PSTN可以看成是物理层的一个简单的延伸， 没有向用户提供流量控制、差错控制等服务。而且，由于 PSTN是一种电路交换的方式，所以一条通路自建立直至释放，其全部带宽仅能被通路两端的设备使用，即使他们之间并没有任何数据需要传送。因此，这种电路交换的方式不能实现对网络带宽的充分利用。PSTN的入网方式比较简便灵活，通常有以下几种：通过普通拨号电话线入网。只要在通信双方原有的电话线上并接 Modem，再将Modem与相应的上网设 PSTN备相连即可。目前，大多数上网设备，如 PC或者路由器，均提供有若干个串行端口，串行口和 Modem之间采用RS-232等串行接口规范。这种连接方式的费用比较经济，收费价格与普通电话的收费相同，可适用于通信不太频繁的场合。通过租用电话专线入网。与普通拨号电话线方式相比，租用电话专线可以提供更高的通信速率和数据传输质量，但相应的费用也较前一种方式高。使用专线的接入方式与使用普通拨号线的接入方式没有太大的区别，但是省去了拨号连接的过程。通常，当决定使用专线方式时，用户必须向所在地的电信局提出申请，由电信局负责架设和开通。经普通拨号或租用专用电话线方式由 PSTN转接入公共数据交换网（ X.25或Frame-Relay等）的入网方式。利用该方式实现与远地的连接是一种较好的远程方word式，因为公共数据交换网为用户提供可靠的面向连接的虚电路服务，其可靠性与传输速率都比PSTN强得多。基于专线网络的远程控制系统笼统来说，专线网络就是网络服务提供商给用户提供专用的信道，让用户的数据传输变得可靠可信，专线的优点就是安全性好，QoS可以得到保证。不过，专线租用价格也相对比较高，而且管理也许要专业人员。目前应用比较广泛的专线网络主要有：帧中继（FrameRelay）、数字数据网（DDNDigitalDataNetwork）、异步传输模式（ATMAsynchronousTransferMode）、X.25（分组交换业务网）、第三代ADSL（非对称用户数字链路）、虚拟专用网络（VPNVirtualPrivateNetwork）以及E1等，其中DDN应用最为广泛。DDN是数字数据网DigitalDataNetwork的英文简称，是利用数字信道传输数据信号的数据传输网。它可向用户提供专用的数字数据传输信道，为用户建立专用数据网提供条件。它的传输媒介有光缆、数字微波、卫星信道以及用户端可用的普通电缆和双绞线。DDN向用户提供的是半永久性数字连接，沿途不进行复杂的软件处理，因此延时较短，避免了组网中传输时延大且不固定的缺点。它采用交叉连接装置，可根据用户需要，在约定的时间内接通所需的带宽线路。信道容量的分配和接续在计算机控制下进行，具有极大的灵活性，使用户可以开通种类繁多的信息业务。DDN的主要特点：DDN是同步数据传输网，不具备交换功能；DDN具有高质量、高速度、低时延的特点；DDN为全透明传输网，可以支持数据、图像、声音等多种业务；传输安全可靠。DDN通常采用多路由的网状拓扑结构，因此中继传输段中任何一个节点发生故障、网络拥塞或线路中断，只要不是最终一段用户实线，节点均会自动迂回改道，而不会中断用户的端到端的数据通信。基于GSM网络的远程控制系统近些年来，由于通讯网络的飞速发展，移动通信与实际应用的结合使得各种基于GSM网络的无线监控四通成为当前远距离无线监控领域最为广泛的应用。 另一方面，基于嵌入式概念的单片机和PC通过串口构成的多微机检测系统已经广泛应用于工业控制、数据传输、水利系统、消防治安、智能楼宇、银行金融等方面，这些系统原来大多采用有线网络、短距离无线网络等通讯方式，其固有的缺陷很大程度上限制了其使用的场合。GSM短消息业务以其连接简单、覆盖范围广、实现方便等优点得到了广泛的应用。基于GSM短消息业务不需要建立拨号连接，只需把待发的消息加上目的地址发送至短消息中心，再由短消息中心转发至最终目标。结合GSM网络的短消息收发系统解决了上述的不足，遇有成本低、可升级和易扩展的特性，能同时满足个体用户和小规模用户的需求，应该具有良好的应用前景。2.2.4 基于GPRS的远程通讯网络通用分组无线服务技术（GeneralPacketRadioService)的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS可说是GSM的延续。GPRS和以往连word续在频道传输的方式不同，是以封包（ Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。 GPRS的传输速率可提升至 56甚至114Kbps。随着技术的日益发展，GPRS逐渐出现在工业控制的领域中。 工业远程监控系统数据传输包括各种检测、监视、报警等。某些行业的远程监控系统具有数据量小、定时或非定时和实时传送等特点，一方面需要实时数据的上传，另一方面需要下发各种控制指令。通信是双向的，传统的数据传输主要有数传电台、电话拨号、卫星数据通信来解决，这些传统的数据传输方式存在着覆盖范围、实时性、投资费用和运行费用等方面的问题，同时对工业生产要求的的无人值守、免维护等条件存在较大的困难。GPRS的出现正好解决了这样的问题。 GPRS具有一直在线和按流量收费的特点。目前中国的移动运营商也都提供可靠稳定的 GPRS业务，覆盖面积广。目前市面上已经出现了 GPRS接入的专用设备—GPRSDTU。使用时只需将 PC站的RS232口连接到GPRSDTU上即可，十分方便。2.2.5 基于3G的远程通讯网络第三代移动通信技术（ 3rd-generation，3G），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百 kbps以上。目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。3G无线通讯网络能够实现不亚于有线网络的通讯速率。 3G相对于2G和2.5G（GPRS）最主要的区别就是传输速度的提升。它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。为了提供这种服务，无线网络必须能够支持不同的数据传输速度，也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少 2Mbps（兆比特／每秒）、384kbps（千比特／每秒）以及 144kbps的传输速度。（此数值根据网络环境会发生变化 )。在现代工业控制系统中，视频监控越来越被受到重视。在 3G无线视频监控系统中,只要有网络到达的地方 ,用户都可通过客户端软件登陆中心业务平台 ,并实现系统内所有监控点图像的实时监控、所有存储资料的点播回放、前端摄像机 PTZ控制等业务应用与管理功能。对所有用户而言 ,系统提供的都是一个统一的接口、统一的界面,唯一的差异就在于不同的用户会有不同的操作权限。这可大大增强用户操作使用的便捷性和灵活性。3G无线视频监控可实现中心业务平台的分布式部署,平台的所有功能模块均可配置、可裁减,可集中运行在同一套操作系统和硬件之上,也可任意分布在不同的操作系统和不同硬件之上。基于Internet的远程控制网络Internet，中文正式译名为因特网，又叫做国际互联网。它是由那些使用公用语言互相通信的计算机连接而成的全球网络。一旦你连接到它的任何一个节点上，就意味着您的计算机已经连入Internet网上了。Internet目前的用户已经遍及全球，有超过几亿人在使用Internet，并且它的用户数还在以等比级数上升。word因特网（Internet）是一组全球信息资源的总汇。有一种粗略的说法，认为INTERNET是由于许多小的网络（子网）互联而成的一个逻辑网，每个子网中连接着若干台计算机（主机）。Internet以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器和公共互联网而成，它是一个信息资源和资源共享的集合。 计算机网络只是传播信息的载体，而 INTERNET的优越性和实用性则在于本身。因特网最高层域名分为机构性域名和地理性域名两大类，目前主要有 14种机构性域名。1995年10月24日，“联合网络委员会”通过了一项有关决议：将“互联网”定义为全球性的信息系统——通过全球性的唯一的地址逻辑地链接在一起。这个地址是建立在互联网协议(IP)或今后其他协议基础之上的。可以通过传输控制协议和互联协议(TCP/IP)，或者今后其他接替的协议或与互联协议(IP)兼容的协议来进行通信。可以让公共用户或者私人用户使用高水平的服务。这种服务是建立在上述通信及相关的基础设施之上的。目前基于internet的工业远程控制网络主要有两种实现方式：VPN和基于WEB服务的OPC-XML方案。现场总线技术现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。由于现场总线简单、可靠、经济实用等一系列突出的优点，因而受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。目前应用比较广泛的总线技术主要有： 基金会现场总线、Lonworks总线、CAN总线、Profibus总线、Hart总线等。对于目前应用比较广泛的西门子设备，其采用的主要是Profibus总线技术进行工业现场的通讯。因此，以下着重阐述Profibus总线的工作原理。Profibus，是一种国际化．开放式．不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。 PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。它由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（DecentralizedPeriphery）．PROFIBUS－PA（ProcessAutomation）．PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)。主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换。wordProfibus–DP:是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式 I／O的通信。使用PROFIBUS－DP可取代办24VDC或4－20mA信号传输。Profibus－PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。Profibus－FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构．实时多主网络。Profibus总线采用RS485电平，Profibus协议结构是根据ISO7498国际标准，以开放式系统互联网络（OpenSystemInterconnection-OSI）作为参考模型的。该模型共有七层。（1）PROFIBUS－DP：定义了第一．二层和用户接口。第三到七层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS－DP设备的设备行为。（2）PROFIBUS－FMS：定义了第一．二．七层，应用层包括现场总线信息规范（FieldbusMessageSpecification-FMS）和低层接口(LowerLayerInterface－LLI)。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务。 LLI 协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第二层访问接口。 （3）PROFIBUS－PA：PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS－DP协议。另外，PA还描述了现场设备行为的 PA行规。根据IEC1158－2标准，PA的传输技术可确保其本征安全性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。总结本章介绍了工业远程控制网络的典型拓扑结构。随着新技术的发展，基于远程通讯的控制技术越来越丰富。从成本和接入的方便性来说，基于Internet的远程控制系统有着其他方法无法比拟的优势。目前，VPN和OPC-XML是两种比较常用的远程工业控制方案。现场总线方面，对于应用广泛的西门子设备，Profibus是比较适用的总线。word3 OPC-XML通讯与VPN技术随着Internet的迅速发展，基于因特网的远程工业控制技术也迅猛发展。目前应用比较成熟的技术主要有基于OPC-XML的通讯和VPN技术。二者各自有各自的技术优势与特点，适合不同的应用场合，下面将分别进行叙述。3.1 OPC与OPC-XML网络化制造已成为一种新的用户驱动的制造方法，制造的全球化和网络化是现代制造业的发展趋势，这就要求作为重要制造资源的数控机床能够实现全球共享，通过Internet／Intranet支持本地和异地制造，包括接收远程查询、发布自身参数、接收远程数控程序和指令、提供现场数据。同时为了实现离散加工制造业的管控一体化,在车间设备底层,必须对一些重点设备和生产线进行实时监控,以便进行设备状态监控和生产工艺参数的采集,从而给管理层提供实时信息供其进行决策管理。然而由于数控设备的种类繁多，通信规则与通信参数设置往往互不相同，导致对这些互异的数控设备进行联网信息采集十分困难。OPC（OLEforprocesscontrol）是由OPC基金会提出的新一代工控软件规范，其中OPCDA(DataAccess)标准提供在控制系统中应用程序与控制设备之间进行数据交换的规范方法。OPC(用于过程控制的OLE)是指一个标准的、与制造商无关的软件接口。OPC接口的基础是MicrosoftWindows的COM(组件对象模型)和DCOM(分布式组件对象模型)技术。相反，OPCXML基于Internet标准XML、SOAP和HTTPCOM是位于同一计算机上的对象之间通讯的标准协议， 其中对象是指属于不同程序的一部分。服务器是提供服务的对象，比如使数据可用。客户机是使用由服务器提供的服务的应用程序。DCOM代表COM功能的扩展，从而允许对远程计算机上的对象的访问。该基础允许在工业、管理办公室和生产的应用程序之间进行标准化的数据交换。使用标准软件接口OPC，各个生产商的设备和应用程序就能以统一的方式连接起来。OPC客户机是访问过程数据、消息和OPC服务器归档的应用程序。通过OPC软件接口进行访问。OPC服务器是一个程序，它提供给不同制造商的应1）支持Internet/Intranet访问。由于OPCXMLDA采用SOAP/HTTP协议传输数据，克服了传统的基于 COM/DCOM技术的OPCDA标准不能在Internet上远程访问的缺点，因而使得本系统可以方便的在局域网或广域网内访问到机床的状态数据。2）跨平台。由于 OPCXMLDA在本质上是一个 Web服务，可以在任何支持Internet的操作系统上进行访问，包括Windows、Linux、Unix等主流操作系统，解决了以往仅能在Windows操作系统上访问OPC数据信息的限制。用程序一个标准的软件接口。OPC服务器是在处理过程数据的应用程序、各种网络协议和用于访问这些数据的接口之间的中间层。只有当设备带有的操作系统是基于WindowsCOM和DCOM技术时，才能使用OPC软件接口进行数据交换。目前，WindowsNT、Windows98、Windows2000和WindowsXP能使用这个软件接口。word通过DCOM的通讯仅限于局域网。通过 XML 的数据交换使用 SOAP(简单对象访问协议)。SOAP是独立于基于XML 的协议的平台。SOAP可用于允许应用程序通过HTTP(超文本传送协议)在Internet或多机种计算机网络上相互进行通讯。目前应用广泛的WINCC提供了OPC通讯的功能，使用WINCC能够将变量的值导出到MicrosoftExcel中，如图3-1所示。图3-1WINCC 实现OPC通讯3.2 VPN 技术简介3.2.1 VPN虚拟专网（Virtual PrivateNetwork，VPN）是基于IP的VPN为：”使用IP机制仿真出一个私有的广域网”，是通过私有的隧道技术在公共数据网络上仿真一条点到点的专线技术。所谓虚拟，是指用户不再需要拥有实际的长途数据线路，而是使用Internet公众数据网络的长途数据线路。所谓专用网络，是指用户可以为自己制定一个最符合自己需求的网络。vpn被定义为通过一个公用网络（通常是因特网）建立一个临时的、安全的连接，是一条穿过混乱的公用网络的安全、稳定隧道。使用这条隧道可以对数据进行几倍加密达到安全使用互联网的目的。虚拟专用网是对企业内部网的扩展。虚拟专用网可以帮助远程用户、公司分支机构、商业伙伴及供应商同公司的内部网建立可信的安全连接，用于经济有效地连接到商业伙伴和用户的安全外联网虚拟专用网。VPN主要采用隧道技术、加解密技术、密钥管理技术和使用者与设备身份认证技术。3.2.2 VPN技术实现VPN实现的两个关键技术是隧道技术和加密技术，同时 QoS技术对VPN的实现也至关重要。(1)VPN访问点模型。首先提供一个 VPN访问点功能组成模型图作为参考，如图 3-2所示。其中IPSec集成了IP层隧道技术和加密技术。 (2)隧道技术。隧道技术简单的说就是：原始报文在 A地进行封装，到达 B地后把封装去掉还原成原始报文，这样就形成了一条由 A到B的通信隧道。目前实现隧道技术的有一般路由封装(GenericRoutingEncapsulation，GRE)L2TP和PPTP。word图3-2IPSec隧道3.2.3 VPN的主要特点(1)安全保障。虽然实现 VPN的技术和方式很多，但所有的 VPN均应保证通过公用网络平台传输数据的专用性和安全性。 在非面向连接的公用 IP网络上建立一个逻辑的、点对点的连接，称之为建立一个隧道，可以利用加密技术对经过隧道传输的数据进行加密，以保证数据仅被指定的发送者和接收者了解，从而保证了数据的私有性和安全性。在安全性方面，由于 VPN直接构建在公用网上，实现简单、方便、灵活，但 I司时其安全问题也更为突出。企业必须确保其 VPN上传送的数据不被攻击者窥视和篡改，并且要防止非法用户对网络资源或私有信息的访问。ExtranetVPN将企业网扩展到合作伙伴和客户，对安全性提出了更高的要求。(2)服务质量保证(QoS)。VPN网应当为企业数据提供不同等级的服务质量保证。不同的用户和业务对服务质量保证的要求差别较大。如移动办公用户，提供广泛的连接和覆盖性是保证VPN服务的一个主要因素；而对于拥有众多分支机构的专线VPN网络，交互式的内部企业网应用则要求网络能提供良好的稳定性； 对于其它应用(如视频等)则对网络提出了更明确的要求， 如网络时延及误码率等。所有以上网络应用均要求网络根据需要提供不同等级的服务质量。 在网络优化方面，构建VPN的另重要需求是充分有效地利用有限的广域网资源，为重要数据提供可靠的带宽。QOS通过流量预测与流量控制策略，可以按照优先级分配带宽资源，实现带宽管理，使得各类数据能够被合理地先后发送，并预防阻塞的发生。(3)可扩充性和灵活性。VPN必须能够支持通过 Intranet和Extranet的任何类型的数据流，方便增加新的节点，支持多种类型的传输媒介，可以满足同时传输语音、图像和数据等新应用对高质量传输以及带宽增加的需求。(4)可管理性。从用户角度和运营商角度应可方便地进行管理、维护。在 VPN管理方面，VPN要求企业将其网络管理功能从局域网无缝地延伸到公用网，甚至是客户和合作伙伴。虽然可以将一些次要的网络管理任务交给服务提供商去完成，企业自己仍需要完成许多网络管理任务。所以，一个完善的VPN管理系统是必不可少的。VPN管理的目标为：减小网络风险、具有高扩展性、经济、高可靠性等优点。事实上，VPN管理主要包括安全管理、设备管理、配置管理、访问控制列表管理、QoS管理等内容。word总结本章介绍了VPN技术以及基于 OPC-XML的通讯技术。通过上文可以看出，两种技术各自有其优点。实际应用中，经常采用 OPC-XML 的方案或者 OPC与VPN结合的方案。对于通过 VPN相连的计算机，实际上是相当于在同一局域网内部的，在网络邻居里可见；而对于通过 OPC-XML相连接的计算机，通常采用C/S结构，即服务器/客户机结构，需要一台计算机作为专门的服务器，其 IP地址也可以不在同一网段内部。word4 基于WINCC软件的上位机组态软件设计组态软件WinCC是西门子产品的套装软件，是一个集成的人机界面(HMI) 系统和监控管理(SCADA)系统。WinCC是视窗控制中心(WindowsControlCenter)简称。它提供了适用于工业的图形显示、消息归档(报警)，以及报表的功能模板。高的过程组合，快速的画面更新以及可靠的数据使其具有高度的实用性。4.1Wincc 功能块简介WinCC组态软件的系统结构包括控制中心、系统控制器、数据管理器和功能编辑器等。1.控制中心控制中心组合了单用户或多用户系统操作所需要的全部数据，并确保按等级顺序存储。控制中心使用户通过WinCC应用进行浏览，并对其数据进行一些操作。2.系统控制器 系统控制器管理各站之间的系统通讯。对于多用户系统，系统控制器也提供网络范围的项目浏览，以及客户机与服务器之间的通讯。3.数据管理器 在WinCC项目中用于处理中央任务的启动。数据管理器在每个站中与系统控制器一起紧密地工作。其主要任务是处理变量管理器。其通讯通道用于访问过程数据。4.WinCC功能编辑器图形编辑器 所有的 WinCC运行应用都集中在图形编辑器生成的可视界面中，设计完好的可视界面使用户易于对过程数据、系统报警、信息和其他事件进行说明并做出响应。图形编辑器用于创建过程画面并使其动态化。在WinCC的图形编辑器中用户将在组态模式中用各种工具和对象生成图形画面，可以用包含在对象和样式选项板中的众多的图形对象来创建负载的过程画面，可以通过动作编程将动态添加到单个图形对象上，向导提供了自动生成的动态支持并将他们链接到对象，也可以在库中存储自己的图形对象。再用变量标签、 c脚本以及其他方法对应于过程数据的变化定义图形的行为 ;在运行模式下实现过程数据和静态图形之间的连接。5.报警编辑器 报警记录提供了显示和操作选项来获取和归档结果。可以任意地选择消息块、消息级别、消息类型、消息显示以及报表。系统向导和组台对话框在组态期间提供相应的支持。为了在运行中显示消息，可以使用包含在图形编辑器的对象选项板中的报警控件。6.变量管理器 变量记录被用来从运行过程中采集数据并准备将它们显示和归档，可以自由地选择归档、采集和归档定时器的数据格式。可以通过 Wincc在线趋势和表格控件显示过程值，并分别在趋势和表格形式下显示。变量管理器将对项目所使用的变量和通讯驱动程序进行管理。由过程通道为其提供变量值的变量，将被引用为Wincc中的过程或外部变量，对于过程变量，变量管理器可通过Wincc与自动化系统的连接以及数据交换如何执行来确定通讯驱动程序，相关的变量将在该通讯驱动程序的目录结构中创建。word7.报表编辑器 报表编辑器是为消息、操作、归档内容和当前或己归档的数据的定时器或时间控制文档的继承的报表系统，可以自由选择用户报表或项目文档的形式。提供了带工具和图形选项板的用户界面，同时支持各种报表类型，具有多种标准的系统布局和打印作业。8.全局脚本 全局脚本是c语言函数和动作的通称，根据其不同的类型，可用于一个给定的项目或众多项目中。脚本被用于给对象组态动作并通过系统内部语言编译器来处理。全局脚本动作用于过程执行的运行中，一个触发可以开始这些动作的执行。wincc提供了两个不同编辑器，一是图形编辑器中的动作编辑器，用于在对象处创建动作;二是全局脚本编辑器，用于创建项目函数和全局动作。对象进行动态化有几种不同的方法:利用直接变量连接进行动态化;利用间接变量连接进行动态化;利用直接连接进行动态化;使用动态对话框进行动态化;使用vbs动作进行动态化;使用c动作进行动态化。9.用户管理器9.用户管理器用于分配和控制用户的单个组态和运行系统编辑器的访问权限。至多可分配999个不同的授权，用户授权也可以在系统运行是分配。10.文本库 可以在文本库中编辑多种模块在运行中使用的文本。 在文本库中为组态的文本定义了外语输出文本，随后输出在选择的运行语言中。4.2 创建组态项目首先打开WINCC新建一个项目如图4-1所示。单击选择“多用户项目”如果只希望在WinCC项目中使用一台计算机进行工作，可创建“单用户项目”，运行WinCC项目的计算机将用作进行数据处理的服务器和操作员输入站。其它计算机不能访问该项目。如果希望在WinCC项目中使用多台计算机进行工作，可创建“多用户项目”。对于多用户系统，存在两种基本选件：具有一台或多台服务器的多用户系统：具有一台或多台客户机的多个服务器。一台客户机将访问多台服务器。运行系统数据分布于不同服务器上。组态数据位于服务器和客户机上。只有一台服务器的多用户系统：具有一台或多台客户机的一台服务器。所有数据均位于服务器上。图4-1创建一个项目word创建好项目之后再“变量管理器”添加变量。根据实际需求，应该添加 S7通讯协议下的外部变量。要使WINCC能够正常的与PLC通讯，必须正确地添加驱动程序，这里要添加S7的驱动程序如图4-2所示图4-2添加S7协议簇驱动程序MPI是多点接口(Multi PointInterface)的简称，是西门子公司开发的用于 PLC之间通讯的保密的协议。 MPI通讯是当通信速率要求不高、通信数据量不大时，可以采用的一种简单经济的通讯方式。MPI通信可使用PLCS7-200/300/400、操作面板TP/OP及上位机MPI/PROFIBUS通信卡，如CP5512/CP5611/CP5613等进行数据交换。MPI网络的通信速率为19.2Kbps~12Mbps，最多可以连接32个节点，最大通讯距离为50m，但是可能通过中断器来扩展长度。根据实际需要，在MPI下添加新的连接“pidaiji”，新建变量如表4-1所示变量名类型实际意义401二进制401电机开关状态402二进制402电机开关状态403二进制403电机开关状态404二进制404电机开关状态405二进制405电机开关状态401i8位无符号401电机电枢电流402i8位无符号402电机电枢电流403i8位无符号403电机电枢电流404i8位无符号404电机电枢电流405i8位无符号405电机电枢电流401v8位无符号401皮带运行速度402v8位无符号402皮带运行速度word403v8位无符号403皮带运行速度404v8位无符号404皮带运行速度405v8位无符号405皮带运行速度301二进制301给煤机开关状态302二进制302给煤机开关状态303二进制303给煤机开关状态304二进制304给煤机开关状态305二进制305给煤机开关状态306二进制306给煤机开关状态307二进制307给煤机开关状态308二进制308给煤机开关状态401j二进制401皮带急停401p二进制402皮带跑偏401dm二进制401皮带堆煤401dh二进制401皮带打滑402j二进制402皮带急停402p二进制402皮带跑偏402dm二进制402皮带堆煤402dh二进制402皮带打滑403j二进制403皮带急停403p二进制403皮带跑偏403dm二进制403皮带堆煤403dh二进制403皮带打滑403j二进制403皮带急停403p二进制403皮带跑偏403dm二进制403皮带堆煤403dh二进制403皮带打滑404j二进制404皮带急停404p二进制404皮带跑偏404dm二进制404皮带堆煤404dh二进制404皮带打滑405j二进制405皮带急停405p二进制405皮带跑偏405dm二进制405皮带堆煤405dh二进制405皮带打滑501二进制1号灯工作状态502二进制2号灯工作状态503二进制3号灯工作状态504二进制4号灯工作状态505二进制5号灯工作状态表4-1变量表word由于变量比较多，采用分组的方式定义，分成 pidai,geimeiji,jingbao,zhaoming四组，定义好之后如图 4-3所示（见下页）图4-3 变量组创建组态画面为了使过程更加直观更加清晰必须创建组态画面。使用WINCC中的图形编辑器，来创建组态画面如图4-4所示。图4-4图形编辑器组态画面静态效果和登录界面如图 4-5、图4-6所示（见下页）word图4-4组态界面静态画面图4-5 登录画面图4-5和图4-6中的窗体从WINCC的自带库文件中添加如图 4-6所示（见下页）word图4-7 库文件中的窗体变量显示的窗口为 WINCC智能对象中的I/O域，如图4-7所示。为了在画面中组态过程变量，必须要将 I/O域正确连接到变量上。基于变量类型的不同以及要求显示效果的不同，设置的方法也不同。如图 4-8所示将转速、电流等数值量连接到I/O域上。图4-8 I/O域连接变量在“变量”中添加变量401i即完成了I/O域5到变量401i的连接。对于301,302等开关量，其输出值需要在动态对话框中进行设置。如图 4-9所示。word图4-9 动态对话框在表达式/公式一栏中添加变量“301”，并在“数据类型”中选择“布尔型0”，设置其输出值。为“真”的时候输出“ON”，为“假”的时候输出为“OFF”。设置好以后效果如图4-10所示图4-10 设置方法对于报警灯等对象，实际上是由两张不同颜色的报警灯图片叠加在一起的。对两张图片进行设置，在其“其它”栏里的“显示”项上进行动态对话框设置如图4-11所示word图4-11 显示项设置对于叠在一起的两张图片，其真假值时显示的状态应当正好相反。创建归档使用归档能够查看变量的历史记录，在WINCC管理器中的“变量记录”里添加归档，如图4-12所示图4-12归档设置word在主界面中添加一个“查看记录”的按钮，在其“事件”选项卡中设置使之连接到“记录.pdl”文件。在“记录.pdl”文件中添加一个“WinccOnlineTableControl”控件。设置好之后效果如图 4-13所示图4-13 变量记录显示画面用户登录与注销用户的登录与注销按钮通过脚本实现。WINCC的脚本具有较强的开放性，能使用VBS和ANSI-C两种脚本。以下是用C语言编写的脚本文件。1.用户动态的登录与注销：在登录按钮中加处以下脚本:#pragmacode("useadmin.dll")#include"PWRT_API.H"#pragmacode()if(PWRTSilentLogin("username","PassWord")){}其中"USERNAME","PASSWORD"可以用存储用户名和密码的变量替换 .如:PWRTSilentLogin(GetTagChar("user"),GetTagChar("PassWord"))当登录成功时,函数返回值为真;如登录失败,则返回值为假。实现退出：#pragmacode("useadmin.dll")#include"PWRT_api.h"#Pragmacode()PWRTLogout();word总结本章阐述了WINCC上位机界面的创建过程，为以后进行远程监控进行了基础的工作。在上位机上，可以查看变量的变化过程和变量的记录，并且可以进行用户的登录与注销。word5WINCC实现远程控制Wincc集成了OPC，OPC-XML通讯模块并具有 WebNavigator模块，能够将画面发布到Internet上面。5.1OPC-XML连接的建立OPC-XML的原理在第三章已经进行了详尽的叙述， 这里不再重复。在WINCC中，OPC-XML服务器是一个选件，在安装的时候可以选择。安装好之后计算机本身可以作为一台服务器为其他OPC-XML客户机提供数据。作为服务器的计算机需要对其本身的DCOM做一些必要的配置。具体实现方式如下：点击“开始”->“运行”。输入DCOMCnfg，回车，打开“组件服务”窗口，双击“控制台根目录”下的“组件服务”展开“组件服务”文件夹，同样方式，展开“计算机”文件夹，右键点击右侧窗口的“我的电脑”图标，点击“属性”，打开属性对话框。如图5-1所示图5-1 组件服务配置选中“COM安全”选项卡，注意这里有 4个按钮可供点击进入配置。如图 5-2所示word图5-2 “COM安全”选项卡点击“访问权限”->“编辑限制(L)”设置ANONYMOUSLOGON的本地访问及远程访问权限为允许。（此设置与OPCEnum.exe发挥作用有关，对于某些设置了‘验证等级’为‘无’以允许匿名连接的OPCServert和OPCClient，此设置也是必须的。）如图5-3所示图5-3 访问限制授权word点击“启动和激活权限”->“编辑限制”设置Everyone的远程启动和远程激活权限为允许。（注：为了安全，可建立专用于OPC通信的用户组，进行权限赋予。）如图5-4所示5-4 启动权限授权这些设置好之后要对OPCEnum进行设置。在DCOM里面找到OPCEnum项，右键打开属性对话框，在“常规”选项卡的“身份验证级别”上选择“无”，“安全性”选项卡如图5-5所示图5-5 安全性配置word在“标识”选项卡上选择“交互式用户”。至此，服务器的 DCOM配置已经完成。测试 OPC-XML 服务器是否启动可在 IE 浏览器中输入网址：http://localhost/WinCC-OPC-XML/DAWebservice.asmx，如果出现如图5-6所示画面，则证明已经启动成功图5-6 安装成功显示画面在安装过程中出现了上述页面无法打开的情况， 检查一下控制面板中的“添加删除程序”，发现连通性软件包已经安装好了。检查一下 IIS服务项，发现IIS服务已经停止，并且无法启动。经过调试，找到了解决办法：卸载 WINDOWS自动更新的IIS安全补丁KB2124261、KB2290570，重新启动后，IIS服务启动，问题解决。在WINCC变量管理器里添加 OPC的驱动程序，在“OPCGroups”上点击右键，单击“系统参数”，进入“条目管理器”，如图 5-7所示（见下页）word图5-7 条目管理器单击“OPC网络服务器”，添加OPC-XML服务器地址，格式为：http//用户名：密码@IP地址/WinCC-OPC-XML/DAWebservice.asmx，如图5-8所示图5-8 添加OPC-XML 服务器添加好之后在条目管理器里可以看到 OPC-XML服务器，如图5-9所示word图5-9 新增OPC-XML 服务器单击“浏览服务器”，可以浏览 OPC-XML服务器上的变量。如图 5-10所示5-10OPC-XML服务器上的变量OPCGroups下新建一个连接“bhf”，通过添加条目的方式就可以在客户机上建立与远程服务器连接的变量。实现方法如下：单击要连接的变量，选择“添加条目”，在出现的“添加变量对”对话框里添加前缀和后缀（必须有），点击“完成”，如图5-11所示。word图5-11 添加变量添加好变量之