1 导言
核算机数字通讯技能及信息技能的开展，推动了主动化技能的前进，特别是近十年来鼓起的现场总线技能(Fieldbus)，它的开展促进了主动化体系结构产生严重革新。依据现场总线技能操控体系(Fieldbus Control System-FCS)的运用越来越遍及，并朝着智能化、网络化以及监控办理一体化的方向开展。
核算机可视化监控在20世纪80年代就已在国外呈现。因为技能和经济等方面原因，我国直到90年代中后期才得到运用。功用由简略到杂乱;在监控规模方面，从开始的单机到出产线甚至整个工业;从监控的网络体系结构来看，由初期的一主一从开展到一主多从、多主多从;硬件由初期的封闭式的自行规划开展到选用敞开的、规范的体系集成计划或商业产品。
在运用核算机可视化监控技能之前，一般运用专用的人工操作台和出产工艺操控模仿屏，上面安置许多主令电器、指示灯及显现外表等，在模仿屏口还有相应的工艺流程，这种监控方法实质上是一种“硬件布线逻辑”，必将被新式监控方法取而代之。
2 可视化监控通讯网络计划
2.1 依据“简略协议”的可视化监控通讯网络
这儿所说的通讯协议的“简略”是相对OSI/RM模型而言，图1中一台IPC对一台PLC[1]进行监控。在IPC一方，使用VB中的Mscomm控件完成对其串口的读写，VB程序Mscomm.setting=”9600,N,8,1”.这种通讯能习惯单主站——单从站的通讯要求,能完成较为单一的功用,假如情况杂乱则有较大局限性。例如当在RS485上添加PLC，一切PLC都是通讯从站，IPC是主站，IPC的硬、软件呈现问题时监控就无法进行。
2.2 依据现场总线的可视化监控通讯网络
现场总线技能的通讯协议是以OSI/RM模型为根底，以敞开互联为意图。现场总线经过多层次的协议能改动比如总线操控、抵触检测、链路维护等问题。通讯中可无“主，从”之分或多个主站存在，这样就为冗余设置供给了根底。因而只能选用依据现场总线的可视化监控通讯网络才干完成冗余设置。
可视化监控的冗余是建立在现场总线Profibus根底上，在总线拜访协议上PROFIBUS在数据全链路层选用了混合介质存取方法，为确保可视化监控体系牢靠运转，构成监控冗余体系也应选用混合方法。
3 可视化监控冗余体系的构成
笔者以我校承当的湖南金健米业股份有限公司的480吨精米出产自控操控体系项目评论可视化监控冗余体系的规划。
金健米业股分有限公司出产工艺流程图如图2所示。由图2可知，除了初清、收拾工段为公共工段外，首要出产工段由两条出产线构成，该体系I/O信号的特色是：点多(挨近2000点)，散布广。该体系操控特色是：工艺流程长、改变多、连锁联系杂乱多变、物流延时、批量与接连进程兼有等等。依据工艺操控使命和要求及操控体系的特色，构成现场总线操控体系(FCS)如图3所示。
3.1 硬件方面
图3中PLC1首要操控公共的初清、收拾工段;PLC2、PLC3别离操控一、二线出产(别离有砻谷、碾米及收拾包装工段)。每个PLC又带有若干个I/O长途操控站。IPC1 为操作员站，首要担任监控;IPC2为工程师站，除了PLC编程、网络装备、监控组态之外，也作为IPC1监控的备用。PLC选用德国西门子公司的S7-200型(CPU315-2DP);IPC选用台湾研华公司的工控机(P2型)，装备19″显现器和UPS、打印机等。
3.2 通讯网络及接口
通讯网络选用PROFUBUS现场总线，它是由SIEMENS公司等13家企业和5家科研机构联合提出，现在已提到了广泛运用。各PLC均经过西门子CP341[2]通讯模块与PROFIBUS现场总路线相连。IPC则经过西门子CP5412A通讯适配卡相连。如图4、5所示。
3.3 软件
软件选用西门子Wincc[3]可视化监控组态软件。它依据32位Windows95/98/2000规范操作体系。它具有图形规划器、报警处理器、报表编辑器、变量办理器等。
经过Wincc软件,使精米出产的核算机可视化监控具有较强的功用。依照出产工艺分红10幅监控主画面和若干出产数据报表画面，各画面可随时可任意切换。操作者可在监控站上对工段挑选运转方法,当处于主动操控方法时，各工段主动启停;处于手动方法时，可在监控站上对各设备直接进行人工操作。毛病报警方面，在体系进行主动毛病处理的一起，除了体系声光报警、相应画面相应图画变色或闪耀外，还当即生成各成信息表。
可视化监控软件冗余体现在可视化监控组态软件Wincc的“冗余度“功用。这种功用使两个并行的Wincc监控站一起运转，以确保监控的接连性。图3中，假如IPC1产生毛病，IPC2即可顶替监控。当IPC1康复运转时，在IPC1中止运转期间IPC2秘收集的悉数数据都会主动克己到IPC1，然后再一次一起运转两个Wincc监控站。
4 可视化监控冗余体系的特色
与传统的操控方法比较，笔者以为至少有以下三方面的特色。
1)使出产的操控与办理进程可视化、科学化。核算机显现屏上的图形、图象以及键盘、鼠标等都是人机信息交互的手法。
2)工能完全。目全核算机可视化监控技能的最大特色是实时多使命，即：数据的收集与输出、数据处理与算法完成、图形显现及人机对话、实时数据的存储与检索、实时通讯等多个使命在同一台核算机上一起进行。
3)运转牢靠。很多开关、指示灯、外表的操作台和模仿屏被替代后，硬件及接线大大削减，显著地降低了硬件毛病引起监控反常的概率;此外若选用工业现场总线环境就答应设置多个监控主站，可构成冗余监控体系，监控主站之间可互为备用，这样就有效地提高了运转的牢靠性。
