基于現(xiàn)場總線的嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

0 引 言
當今，工業(yè)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡化、標準化一直是業(yè)界比較關(guān)注的課題，對于大型的工業(yè)現(xiàn)場，由于被控對象、測控裝置等設(shè)備的地域分散性，以及控制任務的實時性要求，大多數(shù)控制設(shè)備還停留在單點本地通信，其作用距離短，無法實現(xiàn)與企業(yè)信息網(wǎng)絡的相互融合。隨著計算機、網(wǎng)絡通信和Internet技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷進步，嵌入式系統(tǒng)在家庭和工業(yè)等多個領(lǐng)域得到越來越廣泛的應用，而如何將嵌入式系統(tǒng)和基于嵌入式的現(xiàn)場總線工業(yè)控制系統(tǒng)接入Internet，利用嵌入式系統(tǒng)作為中間件實現(xiàn)對FCS群控系統(tǒng)的遠程管理和控制，已成為人們越來越關(guān)注的研究課題。
基于Web的B／S模式的遠程監(jiān)控技術(shù)具有非常重要的特點：即只要是有Internet接入的地方，用戶就可以通過Internet登錄服務器，對現(xiàn)場設(shè)備群進行遠程監(jiān)控和管理。這里從監(jiān)控設(shè)備的網(wǎng)絡化出發(fā)，利用現(xiàn)場總線、嵌入式系統(tǒng)和Internet技術(shù)的優(yōu)勢，設(shè)計一種基于B／S模式、具有高可靠性和高安全性的嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)。

l 嵌入式系統(tǒng)與現(xiàn)場總線
1．1 嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。一般，嵌入式系統(tǒng)由處理器、存儲器、輸入／輸出設(shè)備和軟件(包括操作系統(tǒng)和應用程序)4部分組成。由于Internet技術(shù)的滲透，嵌入式系統(tǒng)正變得越來越智能化并具有越來越多的網(wǎng)絡友好特性。Internet技術(shù)的飛速發(fā)展，給嵌入式系統(tǒng)進入工業(yè)控制提供了絕佳的途徑。在現(xiàn)場儀表和工業(yè)設(shè)備層之間應用嵌入式技術(shù)是工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，而把嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)結(jié)合起來用于現(xiàn)場測控系統(tǒng)中，使得整個工控網(wǎng)絡易于和信息網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫連接。
1．2 現(xiàn)場總線技術(shù)
現(xiàn)場總線技術(shù)是將專用微處理器置入傳統(tǒng)的測量控制儀表，使之數(shù)字化、智能化，采用可進行簡單連接的雙絞線等介質(zhì)將位于現(xiàn)場的各種智能設(shè)備及各種控制設(shè)備連接成網(wǎng)絡系統(tǒng)，并按公開、規(guī)范的通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸與信息交換。它突破了DCS相對封閉的限制，將測控任務分散到現(xiàn)場設(shè)備中，上位計算機只負責監(jiān)控以及一些復雜的優(yōu)化和先進控制的功能。它依靠具有數(shù)據(jù)采集、運算、控制、通信能力的微處理芯片，通過現(xiàn)場數(shù)字化儀表對工業(yè)生產(chǎn)裝置實現(xiàn)徹底的分散控制。它以現(xiàn)場分散的測量點，控制儀表的單個點作為網(wǎng)絡節(jié)點，將這些點以總線形式連接起來，形成現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。