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基于三菱产品的Web的SCADA系统设计与实施

1 基于Web的SCADA的特性【1】

随着现代工厂信息自动化进程的加快，企业逐渐将管理、决策、市场信息和现场控制信息结合起来，实现ERP(Enterprise Resource Planning)、MES(Manufacturing Execution system)、PCS(Process Control System)三层信息一体化的解决方案。同时，企业内部之间以及与外部交换信息的需求也在不断扩大，现代工业企业对生产的管理要求不断提高，这种要求已不局限于通常意义上的对生产现场状态的监视和控制，同时还要求把现场信息和管理信息结合起来，建立一套全集成的、开放的、全厂综合自动化的信息平台，把企业的横向通信(同一层不同节点的通信)和纵向通信(上、下层之间的通信)紧密联系在一起，通过对经营决策、管理、计划、调度、过程优化、故障诊断、现场控制等信息的综合处理，形成一个意义更广泛的综合管理系统。在PCS层中，只有具有Web功能的SCADA（Supervisory Control And Data Acquis5.伺服机电ition）系统，才能满足企业信息自动化信息平台的要求，它使采集和监控的数据得以开放，能被更多的管理系统、控制系统和使用者所访问。

基于Web的SCADA系统与传统的SCADA系统相比，具有以下优点：

可以远程访问，使用户虽远离现场，亦可了解现场情况；

报警方式的多途径实现，不仅能在SCADA监控系统中显示，还可以通过传呼、E-mail甚至短信实现；

一个用户可监控多个过程，多个用户可以监控同一过程，真正实现了数据的开放性及过程信号的透明化；

仪器虚拟化，操作简单，不仅可以进行现场数据记录，更可以进行智能化分析；

多种仪器、多种控制系统的协同工作，使全局自动诊断能力增强；

既可在原有的PLC/DCS基础上安装，也可以独立安装，能够实现与原系统的无缝连接。

1.1 开发需求与背景

在塑料绝缘电线电缆生产过程中，有一极其关键的工序，即：塑胶工序，它是将绝缘PVC塑料挤制在导电线芯上，工艺要求其绝缘厚度必须在公差范围内，否则为废品。电线电缆生卡片印刷产厂家对此工艺特别重视，但废品率仍然较高，为节能降耗，为某电线电缆生产厂家采用菱电公司的PLC A2SH CPU、现场总线CC－LINK控制器A1SJ61BT11以及Ethernet控制器A1SJ71E71-B5-S3开发了一套基于Web的SCADA系统，效果较好，为企业实现“工厂信息自动化”奠定推动产业链每一个环节的轻量化效果到达最好了坚实的基础。

2 系统设计

基于Web的SCADA系统的主要有以下加重了污染几部分组成：数据库和WEB服务器、现场测控设备、监控设备、交换式以太、浏览器等，其中交换式以太是数据主通道。要真正实现基于Web的SCADA，不仅要考虑络技术和控制技术的特点,还要考虑现代控制系统的新特性。比如数据传输的可靠性和准确性，数据通信的准确性是远程测控系统的首要要求，没有可靠的数据是不可能进行控制的。还有某些设备的实时性要求，必须保证其优先级,另外协议的简单化可实现少延迟，快速投递，络数据库的连接和更新不仅是动态的、实时的，而且要有高的编程效率和很好的兼容性，TCP/IP协议和现场总线协议的兼容性，真正达到数据畅通无阻。

在设计中，车间级Intranet主要有车间Web服务器（用于外部Ethernet连接以及与班组络连接）、车间生产服务器（用于生产计划、调度、报表统计等）以及车间控制服务器（车间生产控制流程、生产工艺控制、设备实时监控等）组成，与外部连接采用光纤通信介质，车间内部包括各班组服务器A2SH CPU+A1SJ71E71-B5-S3在内的各服务器均采用10M Ethernet连接。考虑到设备的实时控制清洗器要求，采用了CC－LINK现场总线用以实时控制各生产设备的运行。塑胶车间的基于Web 的SCADA系统结构图见图1所示。

2.1 A2SH PLC

A2SH PLC 由于增加了CC-Link的专用指令，且内置的性能诸如锂电池、后备RAM、用户存储器、实时时钟和一个灵活的通信口，使其能适应工业现场应用场合。

2.2 CC-LINK 现场总线【2】

CC-Link是Control Communication Link (控制与通信链路系统)的简称，是三菱电机于1996年推出的开泉州放式现场总线，其数据容量大，通信速度多级可选择，而且它是一个复合的、开放的、适应性强的络系统，能够适应于较高的管理层络到较低的传感器层络的不同范围。CC-Link是一个以设备层为主的络，一般情况下，CC-Link整个一层络可由一个主站和六十四个从站组成。络中的主站由PLC担当，从站可以是远程I/O模块、特殊功能模块、带有CPU和PLC本地站、人机界面、变频器及各种测量仪表、阀门等现场仪表设备。且可实现从CC-Link到AS-I总线的联接。CC-Link具有高速的数据传输速度，最达可达10Mbps。CC-Link的底层通信协议遵循RS485，一般情况下，CC-Link主要采用广播一轮询的方式进行通信，CC-Link也支持主站与该类机型都是塑料力学性能检验的首选本地站、智能设备站之间的瞬间通信。

CC-Link。具有性能卓越、应用广泛使用简单节省成本等突出优点。

2.3基于Web的SCAD