基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)

摘 要

摘要：介紹了基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，與常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)最根本的不同點(diǎn)為遠(yuǎn)程用戶可直接通過Web瀏覽器對(duì)熱力站進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合工程實(shí)例
摘要：介紹了基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集(SCADA)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，與常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)最根本的不同點(diǎn)為遠(yuǎn)程用戶可直接通過Web瀏覽器對(duì)熱力站進(jìn)行監(jiān)控，結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的組網(wǎng)方法進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞：分布式；Web技術(shù)；熱網(wǎng)監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；PCD控制器；瀏覽器；路由器；客戶端
SCADA System for Heat-supply Network Based on Distributed Web Technology
ZHANG Faqi，WANG Haoran，YANG Guoqiang，ZHENG Xiaoning，HU Jinqiu
Abstract：The structure and characteristics of SCADA system for heat-supply network based on distributed Web technology are introduced.The essential difference of this system from the traditional SCADA system is that the remote users can directly monitor substations via Web browsers.The networking method of SCADA system for heat-supply network based on distributed Web technology is discussed with an engineering example.
Key words：distributed type；Web technology；SCADA system for heat-supply network；process control device(PCD)；browser；router；client
1 概述
   隨著集中供熱自動(dòng)化進(jìn)程的加快，供熱企業(yè)對(duì)信息交流的需求不斷擴(kuò)大，在要求對(duì)熱力站現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控的同時(shí)，還要求把現(xiàn)場信息和企業(yè)管理信息結(jié)合起來，這就需要建立一套集成、開放的企業(yè)綜合自動(dòng)化的信息平臺(tái)?；诜植际絎eb技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition，監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)就是滿足這種需求的產(chǎn)物，該系統(tǒng)融入了現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)，采用由瑞士思博股份公司生產(chǎn)的具有嵌入式Web服務(wù)器功能的PCD(Process Control Device，過程控制裝置)系列控制器作為實(shí)現(xiàn)分布式Web技術(shù)功能的關(guān)鍵設(shè)備，使遠(yuǎn)離現(xiàn)場的客戶端直接通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行訪問。這是一種基于Web服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)化熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)，既增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，又提高了系統(tǒng)的可靠性，對(duì)于供熱系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的科學(xué)管理起到了重要作用。本文對(duì)基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)進(jìn)行探討。
2 Web技術(shù)的應(yīng)用
2.1 在熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用
    Web技術(shù)進(jìn)入個(gè)人應(yīng)用領(lǐng)域已然很久，人們使用電子郵箱，瀏覽網(wǎng)頁以及在網(wǎng)上購物。在移動(dòng)電話中也實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的Web連接。Web技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的發(fā)展。當(dāng)前，訪問互聯(lián)網(wǎng)變得如此便捷，人們同樣希望能將其運(yùn)用在熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中，以便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷及維護(hù)。這就要求熱力站現(xiàn)場控制器除完成本地監(jiān)控外，還可提供局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)訪問。
   Web是一種典型的分布式應(yīng)用結(jié)構(gòu)[1]，Web應(yīng)用中的每一次信息交流都要涉及客戶端(Web瀏覽器)和服務(wù)端(Web服務(wù)器)，因此Web技術(shù)一般可以分為客戶端技術(shù)和服務(wù)端技術(shù)兩部分。Web技術(shù)在熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用見圖1。
 

    Web服務(wù)器與客戶端的信息交換通過HTTP(Hypertext Transfer Protocol，超文本傳輸協(xié)議)實(shí)現(xiàn)。先通過Intemet把客戶端請(qǐng)求傳送到Web服務(wù)器上，Web服務(wù)器收到客戶端請(qǐng)求并交給CGI(Common Gatway Interface，公共網(wǎng)關(guān)接口)程序處理，CGI程序把處理后的結(jié)果送給Web服務(wù)器，最后Web服務(wù)器把結(jié)果響應(yīng)送回客戶端。因此，要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、處理客戶端的請(qǐng)求，Web服務(wù)器必須配置CGI程序，它是實(shí)現(xiàn)Web瀏覽器與Web服務(wù)器信息交流的一種工具。Web瀏覽器的主要任務(wù)是顯示熱力站現(xiàn)場信息，Web服務(wù)器是為顯示熱力站現(xiàn)場信息所采用的基本技術(shù)，包括Web服務(wù)器策略與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、Web服務(wù)器軟硬件的選擇等。
2.2 安全性
    將Web技術(shù)應(yīng)用在熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)時(shí)，必須考慮PCD控制器以及網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境的安全保護(hù)。IT應(yīng)用中的安全性通?？梢苑譃閮蓚€(gè)領(lǐng)域：病毒和黑客。
    ① 防病毒：計(jì)算機(jī)病毒存在于分布極廣和擁有標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)的硬件平臺(tái)上，例如采用Windows系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。而PCD控制器采用高端微處理器并采用專有的操作系統(tǒng)Saia NT。相比于個(gè)人計(jì)算機(jī)，很難出現(xiàn)專為PCD控制器而編寫的病毒。這樣，PCD控制器就可免受所有為Windows等系統(tǒng)編寫的病毒感染。
    ② 防黑客：由于基于Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的信息是免費(fèi)送達(dá)的，因此需要可靠的訪問控制?？刂圃L問的方法是采用VPN(Virtual Private Network，虛擬專用網(wǎng)絡(luò))，它通過采用隧道技術(shù)、加密技術(shù)和認(rèn)證技術(shù)，確保在Internet上傳送數(shù)據(jù)的安全性。，使用VPN，需要在個(gè)人計(jì)算機(jī)上安裝客戶端軟件。
    因此，熱力站的監(jiān)測數(shù)據(jù)直接儲(chǔ)存在PCD控制器中，不會(huì)受到病毒、黑客的侵害，增強(qiáng)了監(jiān)測數(shù)據(jù)的安全性、可靠性。
3 基于Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)為B/S(Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)由客戶端(Web瀏覽器)和分布在各個(gè)熱力站的嵌入了Web服務(wù)器功能的PCD控制器以及通信網(wǎng)絡(luò)組成，見圖2。熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)將熱力站的信息以網(wǎng)頁形式儲(chǔ)存在PCD控制器上，通過Web瀏覽器獲取網(wǎng)頁內(nèi)容，這是一種典型的B/S結(jié)構(gòu)。
    ① 熱網(wǎng)監(jiān)控中心
    熱網(wǎng)監(jiān)控中心是熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的客戶端之一，是終端用戶瀏覽網(wǎng)頁的主要平臺(tái)。由工程師站、操作員站、網(wǎng)絡(luò)通信沒備、輔助設(shè)備等組成。熱網(wǎng)監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)控制指令的發(fā)送、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的接收、動(dòng)態(tài)畫面顯示以及報(bào)警等。
    ② 客戶端
    客戶端是分布在各個(gè)地方的臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)等，各種客戶端通過HTTP實(shí)現(xiàn)與PCD控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換?？蛻舳说闹饕δ苁菬崃φ粳F(xiàn)場數(shù)據(jù)的接收和動(dòng)態(tài)頁面顯示。從廣義上講，客戶端可以是熱網(wǎng)監(jiān)控中心的工程師站、操作員站，也可以是分布于各個(gè)地方的臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、PDA或其他移動(dòng)通信設(shè)備。
   ③ PCD控制器
   PCD控制器是實(shí)現(xiàn)分布式Web技術(shù)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)最為關(guān)鍵的設(shè)備，也是采用Web瀏覽器作為用戶界面的web服務(wù)器。以由瑞士思博股份公司生產(chǎn)的Saia PCD控制器為例，它由32位微處理器(摩托羅拉Cold Fire CPU)為核心+嵌入式操作系統(tǒng)Saia NT，集成以太網(wǎng)Ethernet-TCP/IP和Web服務(wù)器，共同組成嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。由于在操作系統(tǒng)中配置了以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序，因此PCD控制器可作為一個(gè)獨(dú)立接入Internet的節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了分布式Web技術(shù)在熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中的應(yīng)用。PCD控制器主要負(fù)責(zé)控制命令的接收和執(zhí)行、熱力站數(shù)據(jù)的采集、儲(chǔ)存和發(fā)送，以及設(shè)備參數(shù)的設(shè)定等。
 
   ④ ADSL路由器
   ADSL路由器是PCD控制器與Internet連接的重要設(shè)備，也是連接其他網(wǎng)絡(luò)的大門，起到一個(gè)網(wǎng)關(guān)的作用。其主要功能是：
   a. 建立IP網(wǎng)絡(luò)路由：實(shí)現(xiàn)LAN(Local Area Network，局域網(wǎng))與WAN(Wide Area Network，廣域網(wǎng)，即Internet)之間的數(shù)據(jù)傳輸，它將報(bào)文從LAN轉(zhuǎn)發(fā)到WAN中，也就是建立PCD控制器與Web瀏覽器之間的路由。
   b. NAT(Network Address Translation，網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換)是一種接入WAN的技術(shù)，它將內(nèi)部私有地址轉(zhuǎn)換為合法的IP地址，從而使內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)可直接與PCD控制器進(jìn)行通信，并對(duì)外部客戶端隱藏內(nèi)部局域網(wǎng)客戶端的IP地址，避免來自外部的攻擊。
   c. DHCP(Dynamic host configuration protocol，動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議)功能：ADSL路由器內(nèi)置有DHCP服務(wù)器功能，方便用戶組網(wǎng)和提供網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備IP地址的自動(dòng)分配。
   d. 防火墻(Fire Wall)功能：為了網(wǎng)絡(luò)通信的安全，設(shè)置防火墻用來阻止不需要的報(bào)文發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備中。
   e. VPN功能：利用公共網(wǎng)絡(luò)為供熱企業(yè)建立一個(gè)具有自主權(quán)的專用網(wǎng)，采用VPN的隧道技術(shù)、加密技術(shù)和認(rèn)證技術(shù)確保企業(yè)信息的安全。并提供LAN的接口，使其與PCD控制器連接，具有數(shù)據(jù)交換功能。
3.2 特點(diǎn)
    ① Web與OPC服務(wù)器無關(guān)
    Web技術(shù)意味著通信將再也不需要那些特殊的軟件驅(qū)動(dòng)和0PC(OLE for Process Control，微軟公司的對(duì)象鏈接和嵌入技術(shù)在過程控制方面的應(yīng)用)服務(wù)器。此前，需要經(jīng)過安裝在熱網(wǎng)監(jiān)控中心的OPC服務(wù)器與相關(guān)通信設(shè)備的連接，才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)和訪問。如今，只需要將PCD控制器直接接入互聯(lián)網(wǎng)后，就可把現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳至任何地方的計(jì)算機(jī)中，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)和訪問。不論P(yáng)CD控制器需要完成何項(xiàng)任務(wù)，都沒必要經(jīng)過熱網(wǎng)監(jiān)控中心的OPC服務(wù)器，所有的客戶端都有平等訪問數(shù)據(jù)權(quán)限，通信連接是一樣的。這降低了設(shè)備造價(jià)，節(jié)約了運(yùn)行成本。
   ② Web與操作系統(tǒng)軟件無關(guān)
   無論熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)采用Windows操作系統(tǒng)、Linux操作系統(tǒng)還是Unix操作系統(tǒng)，都可以通過Internet訪問PCD控制器，瀏覽Web服務(wù)器的網(wǎng)頁、，對(duì)PCD控制器(Web服務(wù)器)的訪問就是通過客戶端(Web瀏覽器)實(shí)現(xiàn)的，通過使用標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器(如IE 6.0)可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)場監(jiān)控的同等效果。遠(yuǎn)程用戶可對(duì)熱力站現(xiàn)場的自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，畫面隨時(shí)更新。
   ③ Web硬件平臺(tái)多樣化
   采用標(biāo)準(zhǔn)的IT組件，Web技術(shù)所使用的硬件平臺(tái)也隨之多樣化，Web接入點(diǎn)(即PCD控制器所在的熱力站)可通過路由器、交換機(jī)或無線局域網(wǎng)接入Internet。這意味著，客戶端除了傳統(tǒng)的控制器硬件平臺(tái)、操作界面以及個(gè)人計(jì)算機(jī)外，還可以包括PDA、智能移動(dòng)電話等作為用戶界面的硬件平臺(tái)，不再需要特殊的顯示軟件和授權(quán)許可。
   ④ 采用分布式Web技術(shù)
   常規(guī)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)要將大量控制程序、用戶界面、圖像和數(shù)據(jù)信息等儲(chǔ)存在監(jiān)控中心，占用大量磁盤空間，而采用分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)，其信息可分布在各個(gè)熱力站PCD控制器上，只需要在Web瀏覽器中指明某個(gè)熱力站即可查詢相關(guān)信息。從物理意義上分析，信息不是一個(gè)整體，但對(duì)于客戶端整個(gè)熱網(wǎng)信息卻是一體化的，這正符合熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的分布式監(jiān)控和集中管理的原則。采用分布式Web技術(shù)儲(chǔ)存信息，一方面不會(huì)占用大量的磁盤空間，另一方面還提高了系統(tǒng)的可靠性。
    此外，分布式Web技術(shù)使每座熱力站成為熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的一個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，可以獨(dú)立運(yùn)行也可與其他熱力站監(jiān)控節(jié)點(diǎn)組成不同規(guī)模的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)組合運(yùn)行。而每個(gè)熱力站監(jiān)控節(jié)點(diǎn)都擁有自己的圖像、列表和運(yùn)行數(shù)據(jù)庫。
   ⑤ 遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)
   熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的運(yùn)行組態(tài)、參數(shù)設(shè)置、畫面制作和軟件管理都可以通過Internet在異地使用標(biāo)準(zhǔn)的Web瀏覽器完成。當(dāng)熱力站現(xiàn)場出現(xiàn)運(yùn)行異常和報(bào)警以及需要日常檢修維護(hù)時(shí)，無論工程維護(hù)人員身在何處，都可通過Internet及時(shí)作出相應(yīng)處理，使熱力站的現(xiàn)場維護(hù)工作變得方便、及時(shí)和有效，并節(jié)省維護(hù)成本。
   ⑥ 總體分析
   實(shí)現(xiàn)分布式Web技術(shù)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的前提條件就是必須采用嵌入Web服務(wù)器功能的PCD控制器。PCD控制器將采集到的熱網(wǎng)信息及時(shí)發(fā)布到Internet上去，熱力站的運(yùn)行管理人員可以隨時(shí)隨地用Web瀏覽器進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問，獲取最新的熱力站現(xiàn)場運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱網(wǎng)實(shí)時(shí)有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控和集中管理。因此，采用分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)是今后的發(fā)展方向。
4 與常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)比較
    基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)與常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)最大的區(qū)別在于，前者要求每座熱力站的控制器必須具有Web服務(wù)器功能，其數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器的容量必須足夠大，以便滿足系統(tǒng)程序、文件、圖形等儲(chǔ)存需求。
    ① 用戶界面概念不同
    基于Web技術(shù)的用戶界面概念與傳統(tǒng)的操作界面完全不同，前者取代了常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的操作界面和相關(guān)軟件，使用戶界面在瀏覽器中能很容易實(shí)現(xiàn)，它可以在任何一臺(tái)裝有瀏覽器(如IE瀏覽器)的個(gè)人計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，不需要安裝任何特殊的軟件特別是昂貴的驅(qū)動(dòng)軟件。
   ② 遠(yuǎn)程訪問直接登錄
   對(duì)于遠(yuǎn)離熱力站的用戶，可以實(shí)現(xiàn)直接登錄PCD控制器，不必經(jīng)過0PC服務(wù)器就可遠(yuǎn)程監(jiān)控?zé)崃φ镜倪\(yùn)行。而對(duì)于常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)，用戶必須先經(jīng)過監(jiān)控中心的0PC服務(wù)器才可遠(yuǎn)程訪問熱力站。
   ③ 網(wǎng)絡(luò)容量不受限制
    網(wǎng)絡(luò)容量不受限制，可以在任何地方訪問同一個(gè)界面。一個(gè)遠(yuǎn)程用戶可監(jiān)控多座熱力站，多個(gè)遠(yuǎn)程用戶也可以監(jiān)控同一座熱力站。這是由于采用了Web技術(shù)后，整個(gè)熱力站的信息直接儲(chǔ)存在PCD控制器中，只需要將個(gè)人計(jì)算機(jī)(客戶端)與PCD控制器通過網(wǎng)絡(luò)連接起來即可。這是與傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)最根本的區(qū)別。
    ④ 控制器嵌入Web服務(wù)器
    在采用基于Web技術(shù)用戶界面理念的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)中，PCD控制器就代表了配備有圖形顯示功能的Web服務(wù)器。從根本上說，PCD控制器也是Web服務(wù)器，操作界面僅只是客戶端而已，這樣就簡化了通信過程。而常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)所采用的現(xiàn)場控制器不具備Web服務(wù)器的功能。
    ⑤ Web與IT平臺(tái)融合
    Web技術(shù)建立在信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(如以太網(wǎng)、TCP/IP、HTTP)的基礎(chǔ)上，這意味著基于Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的用戶界面方案，可便捷地在現(xiàn)有的IT平臺(tái)上使用?？蛻舳藷o須任何特殊模塊或通信組件就可直接訪問互聯(lián)網(wǎng)，顯示PCD控制器的數(shù)據(jù)，還可將用戶指令輸入到PCD控制器。而常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)是做不到的，因?yàn)槠洳捎玫目刂破鞑痪邆鋀eb服務(wù)器功能。
   ⑥ 實(shí)現(xiàn)多種途徑的報(bào)警，在供熱企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)(局域網(wǎng))或互聯(lián)網(wǎng)上可通過郵件和手機(jī)短信的方式實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息的發(fā)送。
5 PCD控制器特點(diǎn)
   SAIA PCD系列控制器由瑞士思博(Saia Burgess)股份公司研制生產(chǎn)。該公司成立于1920年，集研發(fā)、生產(chǎn)、技術(shù)支持于一身，在PLC自動(dòng)化領(lǐng)域已經(jīng)有30年的開發(fā)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，是從事工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備及系統(tǒng)研發(fā)的專業(yè)公司。目前主要開發(fā)和生產(chǎn)PLC工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品，并致力于將PLC的高效、穩(wěn)定、快速運(yùn)算能力及可靠性高的多種優(yōu)點(diǎn)移植到基礎(chǔ)設(shè)施自動(dòng)化領(lǐng)域。該公司把當(dāng)前廣為應(yīng)用普及的Web+IT技術(shù)整合到PCD系列控制器中，為傳統(tǒng)的控制器增添新功能，使其在應(yīng)用上更能滿足和促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展需要，為不同要求的自控系統(tǒng)提供全新的解決方案。PCD控制器采用的嵌入式Web技術(shù)，其功能符合熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)對(duì)控制器的技術(shù)要求。其特點(diǎn)如下：
   ① 所有硬件均采用工業(yè)級(jí)設(shè)備，大大提高了系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾性、抗惡劣環(huán)境能力。
   ② 具有完全的開放性，可融合第三方系統(tǒng)或被融于第三方系統(tǒng)。
   ③ 全模塊化結(jié)構(gòu)，能根據(jù)需要配置，應(yīng)用在各種場所。
   ④ 32位主頻66 MHz CPU處理器，運(yùn)算速度快，特別是浮點(diǎn)運(yùn)算速度。
   ⑤ 內(nèi)存容量大，主板板載1024kb的RAM和1024kb后備FLASH儲(chǔ)存器，還可采用FLASH卡擴(kuò)充至4Mb。也可以采用SD卡，數(shù)據(jù)儲(chǔ)存容量可以達(dá)到4Gb。
   ⑥ 控制器內(nèi)置Web服務(wù)器功能，并具有多種組網(wǎng)方式?？梢圆捎肁DSL路由器、無線GPRS等方式與Internet連接，并通過Internet訪問PCD控制器，使具有web瀏覽器的客戶端成為最經(jīng)濟(jì)、最能讓客戶接受的監(jiān)控工具。
   ⑦ 開放的通信接口和方便靈活的網(wǎng)絡(luò)通信功能，具有多種不同的通信接口和工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，包括：RS232、RS422、RS485、Ethernet-TCP/IP、Profibus DP、MODBUS、M-BUS、LONWORKS、BACNet等。
    ⑧ 控制器內(nèi)集成了IT、電信行業(yè)的主要協(xié)議，如HTTP、FTP、SMTP、DNS、DHCP、SNMP、GPRS等，用于完成高端數(shù)據(jù)通信。
    ⑨ 構(gòu)建熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的成本較低，在同等配置功能要求下，造價(jià)約為常規(guī)熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的80%左右。
6 組網(wǎng)方法實(shí)例
    ① 項(xiàng)目概況
    某城市集中供熱工程包括40座熱力站，項(xiàng)目規(guī)劃供熱面積為350×104m2。該項(xiàng)目分兩期建設(shè)，一期工程于2009年4月開工建設(shè)，已完成11座熱力站的安裝調(diào)試。熱力站控制器采用了具有嵌入式Web服務(wù)器功能的SAIA PCD系列控制器。換熱機(jī)組監(jiān)控界面、報(bào)警記錄界面分別見圖3、4。
 

   ② 組網(wǎng)方法
   基于分布式Web技術(shù)的熱網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的關(guān)鍵是建立Internet的連接從而訪問PCD控制器，該工程每座熱力站都通過ADSL路由器將PCD控制器連接到Internet。
   a. 申請(qǐng)動(dòng)態(tài)域名服務(wù)
   先向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商申請(qǐng)動(dòng)態(tài)域名服務(wù)(DDNS)，由于申請(qǐng)的寬帶服務(wù)均為動(dòng)態(tài)IP地址，通過DDNS服務(wù)，用戶可直接使用用戶名訪問各個(gè)熱力站，該用戶名自動(dòng)與路由器的IP地址綁定。該工程選用國內(nèi)希網(wǎng)公司提供的DDNS服務(wù)，在其網(wǎng)站上注冊(cè)用戶賬號(hào)，申請(qǐng)域名。
    b. 將用戶名和域名輸入到ADSL路由器的動(dòng)態(tài)域名服務(wù)器中，見圖5。

    c. 在路由器內(nèi)建立虛擬服務(wù)器，利用端口映射原理(即NAT，地址轉(zhuǎn)換功能)，將Web服務(wù)(端口80-81)訪問指向熱力站PCD控制器，將ETHER-S-BUS訪問(端口5050)也指向PCD控制器。見圖6。
    d. 在PCD控制器內(nèi)設(shè)置IP地址，并將默認(rèn)路由器地址設(shè)為路由器地址，見圖7。

    e. 對(duì)于具有兩套(或多套)換熱機(jī)組的熱力站，需配置兩臺(tái)(或多臺(tái))PCD控制器，則在路由器的虛擬服務(wù)器內(nèi)增加端口映射(即NAT，地址轉(zhuǎn)換功能)，通過端口指向兩臺(tái)(或多臺(tái))PCD控制器。它可通過多個(gè)UDP(User Datagram Protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)端口，將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到不同的IP地址的PCD控制器上，見圖8。對(duì)于非80端口的虛擬服務(wù)器，用戶在訪問時(shí)，必須在域名后增加端口號(hào)。
    f. 網(wǎng)絡(luò)連接工作完成，用戶可以通過Internet遠(yuǎn)程對(duì)熱力站PCD控制器進(jìn)行監(jiān)控，甚至編程和維護(hù)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 甘勇.JSP程序設(shè)計(jì)技術(shù)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010：124-130.
 
(本文作者：張法琪1 汪浩然2 楊國強(qiáng)2 鄭曉寧2 胡錦球2 1.中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院 天津 300074；2.瑞士思博股份公司 瑞士穆爾登)