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摘 要：互联网通讯远程监控系统不但有着较强的安全性，同时还优化了控制现场作业状况，操作人员可在中央控制室对生产过程进行控制、管理人员可在办公室监控现场的运行情况。文章重点就变频调速远程组态控制的互联网通讯现状及技术进行了分析和研究。
关键词：互联网络 通讯协议 动力设备 远程组态
随着计算机、互联网络技术发展和应用的普及，人们越来越需要现场设备在运行中与监测控制系统及管理信息系统远程交互信息，从而实现及时有效的管理与控制。随着变频调速技术的不断完善，已经越来越普遍的被市场所应用。为此，我们设计制作了一套利用互联网通讯，远程组态控制的变频调速系统。该系统主要由现场工业动力设备、本地监控人机界面（触摸屏）、变频器、可编程控制器、工控机组成，由工控机通过互联网远程监控现场工业动力设备的运行。
1系统特点及概况
系统的远程组态控制互联网通讯是通过可编程控制器（S7-200）和工控机（研华IPC-610H）来实现的。S7-200属于小型可编程序控制器，可用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。S7-200的I/O模块下的执行器和传感器连接到现场设备，I/O模块按主/从模式向现场设备提供输出数据并向CPU或上位机馈送输入数据。S7-200可以通过CP243-1以太网模块与其它S7-200、S7-300或S7-400控制器进行通信。也可以通过工业以太网和STEP 7-Micro/WIN，实现S7-200系统的远程编程、配置和诊断。CP243-1以太网模块还可提供与S7-OPC的连接。CP243-1既可以作为客户机（Client），也可以作为服务器（Server）。CP243-1可同时与最多8个以太网S7控制器通信，即建立8个S7连接。除此之外，还可以同时支持一个STEP 7-Micro/WIN的编程连接。客户端（Client）可以包含1-32个数据传输操作，读写操作最多可以传输212个字节。如果CP243-1作为服务器运行，每个读操作可以传送222个字节。CP243-1IT除了具有CP243-1的功能外，还支持一些IT功能，如FTP（文件传送）、E-mail、HTML网页等。
2硬件器材的选择
西门子的S7-200支持多种通讯协议，如点对点接口（PPI）、多点接口（MPI）和自由端口模式。点对点接口（PPI）是主/从协议，网络上的S7-200 CPU为从站。工控机为主站。此时它们可以用网络读（NETR）和网络写（NETW）指令读写S7-200和其它CPU中的数据。多点接口协议（MPI）可以是主/主协议或主从协议。它是集成在西门子公司的可编程控制器、操作员界面和编程器上的集成通讯接口。自由端口模式为计算机或其它由串行通讯接口的设备与S7-200之间的通讯提供了一种廉价和灵活的方法，它通过使用接收中断、发送中断、字符中断、发送指令（XMT）和接收指令（RCV），自由端I=l通讯可以控制S7-200 CPU通讯操作模式，即CPU的串行通讯接口由用户程序控制。利用自由端口模式，可以实现用户定义的通讯协议，连接多种智能设备。当CPU处于STOP模式时。停止自由端口通讯，通讯口强制转换成其它协议模式（如PPI协议），从而保证了编程软件对可编程控制器的编程和控制的功能。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
本系统硬件主要由西门子S7-200PLC、工业以太网、具有VPN功能的路由器、工业控制计算机组成。工控机可以通过以太网与多个PLC进行通讯，来采集现场的数据，监控现场设备的运行状态，实现报警信息的实时显示，远程控制等，达到无人值守的目的，既减少人力又可以进行集中控制。通过以太网的通讯方式主要有两种形式，第一种通过具有VPN功能的路由器将所有PLC和工控机所在的网络组成虚拟的局域网，然后将不同地址下的PLC分配到不同的网段内，如将第一个PLC分配地址为192.168.1.1，将第二个PLC分配地址为192.168.2.1，以此类推，同时将工控机所在的网段分配地址为192.168.100.1，这样就可以在虚拟局域网中实现数据的互通。第二种方法不采用路由器，而是给每个PLC分配一个固定IP地址，通过将IP地址设置到CP243-1模块内，并对模块的参数进行适当的配置，在上位机中设置对应PLC的IP地址即可读取其内部的数据。CP243-1是SIMATIC S7-200的AS-i主站，该通讯处理器最多可连接31个AS-i从站，并具有集成模拟量值传送系统。前面板的LED显示运行状态及所连接从站的准备显示，通过前面板的LED指示错误（包括AS-i电压错误和组态错误）。
3软件设置
本系统中，采用两种硬件连接方式的上位机组态软件的设置基本相同。打开监控组态软件组态王6.53，首先使用“设备配置向导”定义外部设备，选择西门子S7-200（TCP）系列通讯模块通信，并为设备定义唯一的逻辑名称，然后选择与设备连接的串口，并将设备的IP地址填写到对应对话框内，其它选项用默认的即可。设置完成后通过点击新建的设备，用右键进行通讯测试，查看创建设备是否与对应的PLC通讯成功，如果可以采集到PLC内对应寄存器的数据，则通讯成功。
对于现场的变频控制系统，根据现场的实际情况和安全性考虑设计为手动运行、自动运行、远程监控运行三种工作方式。结合现场的工艺流程和控制要求，制作组态监控画面、报警画面、实时数据画面、报表画面等。根据PLC的控制程序，在组态中建立变量，并在制作好的组态画面中，将画面的图元与定义的变量建立“动画连接”，即可建立实时互联网通讯，得到一个反映现场工业动力设备运行的监控画面。通过互联网通讯远程监控现场工业动力设备的运行系统方便了用户，系统的安全性强，并优化了控制现场作业状况，操作人员可在中央控制室对生产过程进行控制、管理人员可在办公室监控现场的运行情况。及时有效的信息传递提高了生产效率和现场管理。
参考文献：
[1]杨胜春. 远距离监控系统发展趋势展望.信息系统自动化，2011
[2]王耀中. 远距离监控指标审计管理自动化技术.管理科学与技术，2012
关键词：互联网络 通讯协议 动力设备 远程组态
随着计算机、互联网络技术发展和应用的普及，人们越来越需要现场设备在运行中与监测控制系统及管理信息系统远程交互信息，从而实现及时有效的管理与控制。随着变频调速技术的不断完善，已经越来越普遍的被市场所应用。为此，我们设计制作了一套利用互联网通讯，远程组态控制的变频调速系统。该系统主要由现场工业动力设备、本地监控人机界面（触摸屏）、变频器、可编程控制器、工控机组成，由工控机通过互联网远程监控现场工业动力设备的运行。
1系统特点及概况
系统的远程组态控制互联网通讯是通过可编程控制器（S7-200）和工控机（研华IPC-610H）来实现的。S7-200属于小型可编程序控制器，可用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。S7-200的I/O模块下的执行器和传感器连接到现场设备，I/O模块按主/从模式向现场设备提供输出数据并向CPU或上位机馈送输入数据。S7-200可以通过CP243-1以太网模块与其它S7-200、S7-300或S7-400控制器进行通信。也可以通过工业以太网和STEP 7-Micro/WIN，实现S7-200系统的远程编程、配置和诊断。CP243-1以太网模块还可提供与S7-OPC的连接。CP243-1既可以作为客户机（Client），也可以作为服务器（Server）。CP243-1可同时与最多8个以太网S7控制器通信，即建立8个S7连接。除此之外，还可以同时支持一个STEP 7-Micro/WIN的编程连接。客户端（Client）可以包含1-32个数据传输操作，读写操作最多可以传输212个字节。如果CP243-1作为服务器运行，每个读操作可以传送222个字节。CP243-1IT除了具有CP243-1的功能外，还支持一些IT功能，如FTP（文件传送）、E-mail、HTML网页等。
2硬件器材的选择
西门子的S7-200支持多种通讯协议，如点对点接口（PPI）、多点接口（MPI）和自由端口模式。点对点接口（PPI）是主/从协议，网络上的S7-200 CPU为从站。工控机为主站。此时它们可以用网络读（NETR）和网络写（NETW）指令读写S7-200和其它CPU中的数据。多点接口协议（MPI）可以是主/主协议或主从协议。它是集成在西门子公司的可编程控制器、操作员界面和编程器上的集成通讯接口。自由端口模式为计算机或其它由串行通讯接口的设备与S7-200之间的通讯提供了一种廉价和灵活的方法，它通过使用接收中断、发送中断、字符中断、发送指令（XMT）和接收指令（RCV），自由端I=l通讯可以控制S7-200 CPU通讯操作模式，即CPU的串行通讯接口由用户程序控制。利用自由端口模式，可以实现用户定义的通讯协议，连接多种智能设备。当CPU处于STOP模式时。停止自由端口通讯，通讯口强制转换成其它协议模式（如PPI协议），从而保证了编程软件对可编程控制器的编程和控制的功能。
变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的。
本系统硬件主要由西门子S7-200PLC、工业以太网、具有VPN功能的路由器、工业控制计算机组成。工控机可以通过以太网与多个PLC进行通讯，来采集现场的数据，监控现场设备的运行状态，实现报警信息的实时显示，远程控制等，达到无人值守的目的，既减少人力又可以进行集中控制。通过以太网的通讯方式主要有两种形式，第一种通过具有VPN功能的路由器将所有PLC和工控机所在的网络组成虚拟的局域网，然后将不同地址下的PLC分配到不同的网段内，如将第一个PLC分配地址为192.168.1.1，将第二个PLC分配地址为192.168.2.1，以此类推，同时将工控机所在的网段分配地址为192.168.100.1，这样就可以在虚拟局域网中实现数据的互通。第二种方法不采用路由器，而是给每个PLC分配一个固定IP地址，通过将IP地址设置到CP243-1模块内，并对模块的参数进行适当的配置，在上位机中设置对应PLC的IP地址即可读取其内部的数据。CP243-1是SIMATIC S7-200的AS-i主站，该通讯处理器最多可连接31个AS-i从站，并具有集成模拟量值传送系统。前面板的LED显示运行状态及所连接从站的准备显示，通过前面板的LED指示错误（包括AS-i电压错误和组态错误）。
3软件设置
本系统中，采用两种硬件连接方式的上位机组态软件的设置基本相同。打开监控组态软件组态王6.53，首先使用“设备配置向导”定义外部设备，选择西门子S7-200（TCP）系列通讯模块通信，并为设备定义唯一的逻辑名称，然后选择与设备连接的串口，并将设备的IP地址填写到对应对话框内，其它选项用默认的即可。设置完成后通过点击新建的设备，用右键进行通讯测试，查看创建设备是否与对应的PLC通讯成功，如果可以采集到PLC内对应寄存器的数据，则通讯成功。
对于现场的变频控制系统，根据现场的实际情况和安全性考虑设计为手动运行、自动运行、远程监控运行三种工作方式。结合现场的工艺流程和控制要求，制作组态监控画面、报警画面、实时数据画面、报表画面等。根据PLC的控制程序，在组态中建立变量，并在制作好的组态画面中，将画面的图元与定义的变量建立“动画连接”，即可建立实时互联网通讯，得到一个反映现场工业动力设备运行的监控画面。通过互联网通讯远程监控现场工业动力设备的运行系统方便了用户，系统的安全性强，并优化了控制现场作业状况，操作人员可在中央控制室对生产过程进行控制、管理人员可在办公室监控现场的运行情况。及时有效的信息传递提高了生产效率和现场管理。
参考文献：
[1]杨胜春. 远距离监控系统发展趋势展望.信息系统自动化，2011
[2]王耀中. 远距离监控指标审计管理自动化技术.管理科学与技术，2012