一,、前言
　　隨著計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展,，在企業(yè)激烈競爭的條件下,，要實現(xiàn)企業(yè)利益、員工利益和社會利益最大化,，那么改造或拋棄傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)模式,、設(shè)計新的高速高效和穩(wěn)定的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已成為必然趨勢，或在原有系統(tǒng)中增加新的控制功能,、新的控制方式及其它信息化渠道也已成當(dāng)務(wù)之急,。一言以蔽之，企業(yè)自動化及信息化建設(shè)是緊迫的,同時也是發(fā)展的必然趨勢,。
　　縱觀計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程,，從20世紀(jì)50年代至今，從以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的各種企業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)到今天的企業(yè)技術(shù)信息系統(tǒng),、制造自動化系統(tǒng),、計算機(jī)控制系統(tǒng)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),、計算機(jī)監(jiān)測及控制系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng),、質(zhì)量信息系統(tǒng),、管理信息化系統(tǒng)，企業(yè)資源計劃以及利用內(nèi),、外聯(lián)網(wǎng)的客戶關(guān)系管理（CRM）,、供應(yīng)鏈管理（SCM）等等。從這個發(fā)展趨勢來看,，也就決定了企業(yè)自動化和信息化系統(tǒng)建設(shè)的必然性,。生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是實現(xiàn)企業(yè)自動化和信息化建設(shè)的一部分，是建設(shè)中的關(guān)鍵,，電廠SIS除了要有可靠的后臺實時數(shù)據(jù)庫外,，保證數(shù)據(jù)的大批量處理，而且要有完備的容錯機(jī)制,，網(wǎng)絡(luò)模型同時支持C/S和B/S方式,。
　　
二、系統(tǒng)描述及結(jié)構(gòu)
　　SIS系統(tǒng),，主要獲取工業(yè)現(xiàn)場各生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)據(jù)并存儲,，繪制分析曲線和制作生產(chǎn)報表,。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是綜合了設(shè)備接口技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),、數(shù)據(jù)處理技術(shù),、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和信息管理技術(shù)等的成果,，是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立的堅實的理論基礎(chǔ),。
　　系統(tǒng)的組成主要包括：采集系統(tǒng)、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),、下位機(jī)系統(tǒng)和系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò),，下面分別做詳細(xì)介紹。
　?。?）上位機(jī)系統(tǒng)：上位機(jī)主機(jī)采用工業(yè)PC機(jī),，根據(jù)需要可以配備打印機(jī)和大屏幕監(jiān)視器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及WEB服務(wù)器,，根據(jù)系統(tǒng)需要還可以配置專門的采集站,、操作員站、管理員站即將采集,、操作和管理分離開來,。上位機(jī)系統(tǒng)軟件安裝的主要是監(jiān)控軟件，它的主要功能是通過通信網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)間的數(shù)據(jù)傳輸,，以及將下位機(jī)實時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理,，包括存入數(shù)據(jù)庫、進(jìn)行流圖顯示,、歷史趨勢圖和棒形圖還有數(shù)據(jù)表的顯示及各種要求的報表打印輸出,，用戶還可以查看實時數(shù)據(jù)、查詢歷史數(shù)據(jù),、下發(fā)控制操作命令,、查看及查詢報警信息。通常上位機(jī)系統(tǒng)中含有系統(tǒng)管理員站,、操作員站和工程師站等多種方式,，某些要求比較高的系統(tǒng)常采用雙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、冗余系統(tǒng)和雙機(jī)備用系統(tǒng),。
　?。?）下位機(jī)系統(tǒng)：下位機(jī)指現(xiàn)場測控智能裝置如DCS、PLC的功能,，也可以是專用的RTU,、智能儀表和智能控制器等。下位監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)形成了不少模式,，如DCS,、PC+PLC模式,，PC+單片機(jī)模式，全部進(jìn)口的PC+RTU模式及混合模式等,。下位機(jī)系統(tǒng)也包含了先進(jìn)而復(fù)雜的通訊技術(shù),、數(shù)據(jù)處理技術(shù)，同時包含了多種不同的性能指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn),。
　?。?）系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)主要有無線通訊、有線通訊,、載波通訊和光纖通訊,。
　　a.無線通訊：如微波、擴(kuò)頻通訊,、衛(wèi)星通訊,、銥星通訊、超短波通訊,、短波通訊,、GSM、CDMA,、雙向無線尋呼等,。
　　b.有線通訊：如公共數(shù)據(jù)網(wǎng)的PSDNISDN和BISDN，和采用雙絞線作為介質(zhì)的自建有線網(wǎng),。
　　c.光纖通訊：光纖通信以其高帶寬,，高抗干擾性在信息通訊中得到廣泛應(yīng)用。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中也已具備了應(yīng)用條件,。
　　多數(shù)系統(tǒng)可采用如下結(jié)構(gòu)設(shè)計：
　　

                                         系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　?。?）采集系統(tǒng)
　　采集系統(tǒng)分為服務(wù)器和客戶端，服務(wù)器可采用RTDB來進(jìn)行采集,，主要功能有：工業(yè)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)歷史保存,，報警數(shù)據(jù)的存儲,，客戶端主要完成實時數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)查詢,、報表查詢,、報警信息查詢、報警處理,、故障排除,、曲線和棒圖繪制。電廠采集系統(tǒng)的可以與企業(yè)的MES等系統(tǒng)連接,。如下圖：

　  系統(tǒng)服務(wù)器軟件可采用力控實時數(shù)據(jù)庫作為內(nèi)核,，客戶端可采用力控組態(tài)軟件做為人機(jī)界面,，根據(jù)電廠的實際需要，軟件主要功能詳細(xì)描述如下：
　　采集站：力控具備完備的數(shù)據(jù)通訊接口,，支持各種廠家的接口：
　　?支持霍尼維爾,、橫河、?？怂共_,、費希爾等廠家的DCS通訊。
　　?AB,、GE,、Omron、Modicon,、Siemens,、松下、三菱等廠家生產(chǎn)的PLC,； 
　　?導(dǎo)電,、上潤、神港,、理化,、上潤、虹潤等廠家生產(chǎn)的調(diào)節(jié)器以及其它流行的智能儀表,、智能終端,；
　　?研華、研祥,、中泰,、康拓等廠家生產(chǎn)的板卡及相關(guān)的智能模塊；
　　?不同廠家的變頻器如SIEMENS,、三菱,、富士等；
　　?各種不同的UPS設(shè)備,、空調(diào)設(shè)備等,；
　　?支持PROFIBUS、 Can,、LonWorks,、MODBUS、Opto22等標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線,； 
　　?另外,，也可以按照用戶提出的通信協(xié)議和硬件接口，在較短時間內(nèi)開發(fā)新的驅(qū)動程序,。
　?。?）客戶端：
　　可視化易操作的用戶界面以及美觀的圖形化系統(tǒng)設(shè)計,，易操作、易管理的HMI界面,，主要完成數(shù)據(jù)瀏覽和其他運行畫面的切換,，可以用IE瀏覽器直接進(jìn)行瀏覽，是完整的“瘦”客戶端方式,。電廠典型監(jiān)控畫面見下：
　　水處理：

       鍋爐：

　　汽輪機(jī)：

      發(fā)電網(wǎng)絡(luò)：

       （6）完善的用戶管理和方便實用的安全性設(shè)置
　　用戶可以建立不同級別多個用戶,，級別和用戶名分別對應(yīng)于系統(tǒng)中的變量，利用這兩個變量的值可以自由設(shè)置操作權(quán)限,。

　    （7）實時和歷史趨勢曲線顯示
　　可以很形象地反映當(dāng)前時間段中各變量的變化趨勢,，及同畫面下不同變量的趨勢比較。

       （8）系統(tǒng)數(shù)據(jù)棒圖描述
　　更好地更形象地描述實時數(shù)據(jù)的大小,，同類數(shù)據(jù)之間可以進(jìn)行比較,，以及判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)是否越限。

      （9）系統(tǒng)數(shù)據(jù)報表處理,、查詢
　　可以歸類地將同類型或有某種關(guān)系的變量形成一張報表,，可以很方便地瀏覽實時數(shù)據(jù)的變化和比較不同變量數(shù)據(jù)的大小，以及歷史數(shù)據(jù)的查詢,。
　　

      （10）數(shù)據(jù)庫定時,、定量存儲
　　根據(jù)需要和企業(yè)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析、處理及存儲,，方便以后查詢,，為以后查詢分析提供依據(jù)。
　　
三,、系統(tǒng)開放性：
　　力控軟件為開放式體系結(jié)構(gòu),，全面支持DDE、OPC,、ODBC/SQL,、ActiveX、DNA標(biāo)準(zhǔn),。
　　以O(shè)LE,、COM/DCOM、動態(tài)鏈接庫等多種形式提供外部訪問接口,，便于用戶利用各種常用開發(fā)工具（如：VC++、VB等）進(jìn)行深層的二次開發(fā),。
　　力控軟件提供了很多與外部應(yīng)用程序的控件和接口,，其中有數(shù)據(jù)庫接口、運行畫面接口和外部關(guān)系型數(shù)據(jù)庫接口,。系統(tǒng)提供豐富的與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫通訊的函數(shù)和多種組件,，例如ODBC GATE,、歷史轉(zhuǎn)儲和事件記錄等。
　　力控完全支持DDE和OPC的客戶和服務(wù)器方式,，采集站采用客戶端的方式,，力控中不需要另外安裝其他的組件和驅(qū)動程序，