摘要：随着计算机信息技术的发展，控制技术开始与网络通信技术融合，远程控制成为一大探讨热点。该文介绍了一个基于网络技术的远程控制系统设计方案，并对该系统的具体实现进行全面阐述。
关键词：网络技术，远程控制，过程控制
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）23-5243-03
随着现代化信息技术的迅猛发展，通信技术、传感器技术以及控制技术的取得长足进步，基于网络技术的远程控制系统实现了对现场采集控制技术与网络通信管理技术的有效集成，成为一大研究热点课题。
远程控制，具体指的是管理人员借助计算机及网络，采取异地拨号或双方联网等方式，建立起与待控制的计算机之间的联系，在自己的计算机中显示出被控计算机桌面，这样便可以在自己的计算机中针对异地计算机进行配置、安装软件以及修改程序等相关操作。从目前来看，传统的远程控制系统已经发展到了一定的程度，而且具有一定的用户群体。但是，这些远程控制系统由于其功能的单一性，已经无法很好的满足用户日益增长的使用需求了。因此，就有必要将传统的远程控制系统进行深度整合，建立起一套相对而言较为完整，而且维护也更为方便的远程控制系统。基于网络的远程控制技术选用WEB充当通信平台及依托于浏览器服务器模式的结构，对于客户而言，借助浏览器便可以实现对现场情况的浏览，在服务器端完成开发及维护工作；此外，文字及图像传递有动态、静态以及交互等多种方式。本次设计的远程监控系统的上位机监控部分是选择的北京亚控组态网的网络版本，该版本的组态王具备编程方便，界面友好的特性，最为重要的是它还能够支持许多常见的硬件设备，兼容性非常良好。上位监控机同时也充当了Web服务器，能够提供一定的远程监控功能。
1 远程控制系统设计与实现的关键技术
1.1 Web技术
数据层是整个系统的基础，它包含了业务数据库、文件数据库以及映射规则库，业务数据库中存储了各种业务需要的数据，文件数据库存储了各种服务请求的生成文件，而映射规则库，则主要存储了系统的基本映射规则。
应用逻辑层主要是起到一个衔接的作用，即将视图层中用户的服务需求进行处理，然后在数据层之中，存储或者调去相关的数据文件，并且帮助用户实现数据的查询、处理、管理等功能。
视图层则是直接与用户接触的一层，其主要包括业务的请求以及展现两个方面。
1.2 直接控制与监督控制技术
直接控制技术是一种木偶式的控制技术，实际上是由远端控制者对设备进行全面的控制，在这个过程中，需要发送控制指令函数来完成具体的某一项或者多项操作。这种控制方式对于控制者的要求非常高，需要更多地了解被控制设备的底层指令或者编程语言。
除此之外，还有一种控制技术即监督控制技术。这种控制技术最初是用于研究空间探险机器人的，在传统的双向反馈遥控系统之中，存在主从两个控制系统，若主从两端存在明显的通讯时延，在直接采用走一走，等一等的方式，确保控制额稳定性。但是，这就导致了任务完成的难度的加大。在这个基础上，就提出了监督控制，这是一种将远程控制者置于控制闭环之外的控制方法，能够尽量的减小传输时延对于系统操作的影响。远程控制者只需要发送目标任务或者一小部分与目标有关的任务，具体的目标执行方案的选择有任务执行者自己选择。文章选择的控制技术即属于该种，它能够在确保运行效率的基础上，同时保障任务执行的准确度。
2 基于网络技术的远程控制系统设计方案
2.1软件方案
本文所介绍的基于网络技术的远程控制系统的下位数据采集器是依托于PC的ADAM5510型号可编程控制器，其优势主要体现为结构性强，其处理单元智能化程度较高，能够根据实际需求设定数字I/O及通信参数。借助ADAM5510数据采集控制器可以确保数据在本系统和上位监控计算机之间的有效交换。上位监控计算机和互联网之间借助局域网实现连接，可以实现远程监控。
系统组态网与ADAM5510数据采集控制器之间以北京亚控公司所提出的ModbusRTU通信协议库为标准开展通信；对于用户而言，在进行程序编写过程中，可以根据实际需求对ADAM5510数据采集控制器中的系列库所提供的函数进行调取。
该系统本地上位监控计算机和ADAM5510数据采集控制器之间进行通信主要有两种连线方式，一种是借助RS232直连线2-2，3-3，5-5实现ADAM5510数据采集控制器编程口与计算机RS232串口之间的连线；另外一种就是ADAM5510数据采集控制器的COM1或COM2与计算机RS232串口连接，具体有借助RS232对调线2-3、3-2、5-5实现COM1口与计算机RS232串口的有效连接；借助信号转换模块RS485/232实现COM2与计算机RS232串口的连接。
2.3系统界面方案
基于人机操作交互友好性以及用户客观感受的考虑，系统界面的方案也具有非常重要的现实意义。文章构建的系统界面分为显示区域、下部控制面板以及有房控制面板三个部分，详情如图3所示。
中间是显示区域，可以显示多种方案的视频或者数据来源。右方控制面板可以进行控制请求、同意控制、系统设置、图像与声音预览等操作。下方的控制面板则可以进行不同通道的选择，便于实现多个被控制对象的切换。
3 基于网络技术的远程控制系统的实现
3.1 图形组态
图形组态的主要作用在于生成控制系统的工艺流程图以及工艺工况图，该图形系统能够为操作人员对现场的具体控制进行监视，同时也是控制现场运行的重要人机对话窗口。除了常规的工艺流程图以及工况状态的显示之外，在图形组态之中，还需要注意如下两点：其一是对于不同的控制系统，远程控制中心要能够自由选择，并且能够接入不同的被控制主体以查看任务的执行是否正确；其二是，图形组态之中不能加入控件，在动态组态之中，当使用事件命令雨燕程素质是，应该选用条件“存在时”运行，而不能够使用条件“发生时”运行，从而避免造成网络数据错误，最终产生数据丢失或者无法执行的问题。 3.2 数据库设计及实现
数据库是组态王最为核心的部分，同时也是本文构建的基于网络技术的远程控制系统功能实现的关键所在。在数据库的设计方面，选用PowerDesigne软件开发工具，该软件开发工具最突出的优势就是分析及设计的灵活性，这样在数据库的创建方面可以采用结构化方法实现，其符号表示更加直观，大大降低了创建数据库的难度系数，确保项目组中更加规范的进行交流和通讯，除此之外，向非技术人员进行数据库及相关应用的展示、各种关系数据库的设计及应用也相应变得更加简单。在本方案中，选用的数据库管理系统是建立在结构化查询语言基础之上的多线程关系型数据库管理系统。通过对各个设备进行编码，可以建立起远程控制中心和相应被控制对象的数据表之间的联系。
3.3 Web的发布
组态王Web完全是基于网络技术，能够支持两种模式，即C/S模式以及B/S模式。本次设计的方案采用的是后者，组态王的Web发布功能实际上也是采用的B/S架构下的相关技术，使得用户能够随时随地的基于互联网或者局域网实现远程监控，并且可以实施查看被监控对象的画面、发布相关数据。用于Web发布的远程控制中心计算机，必须要安装并且绑定TCP/IP协议，而且计算机名称不能使用中文，然后安装有组态王软件。再然后是对网络进行配置，选择连网模式，并且完成相应控制站的连网设置。
完成系统监控组态工作以及WEB发布工作之后，便能够借助IE浏览器浏览画面以及进行数据操作了。输入WEB地址是进行浏览操作的第一个步骤，例如，在Internet Explorer浏览器按照以下格式输入地址：
http：//发布站点机器名（或IP地址）：组态王WEB定义端口号
对于已经和该计算机建立起网络连接的站点来说，在系统处于运行状态的情况下，均可以对IE浏览器进行浏览，并且画面清晰逼真；锅炉的液位以及温度等相关参数也与实际的组态王系统无异；然而数据的更新不够及时。
借助IE浏览器一方面可以对锅炉液位状态进行实时观察，另一方面，为确保实现最佳的控制效果，还可以根据实际情况对PID参数进行调整。
4 结束语
随着现代化信息技术的迅猛发展，通信技术、传感器技术以及控制技术的取得长足进步，基于网络技术的远程控制系统实现了对现场采集控制技术与网络通信管理技术的有效集成，基于网络技术的远程控制系统逐渐引起学界的关注。近些年来，国内外学者积极开展构建起现场控制设备与互联网之间连接的研究，在一定程度上为信息领域与控制领域的有效融合创造了便利条件，受计算机信息技术、控制技术、网络及通信技术的影响，依托于网络技术的远程控制将成为今后控制领域的重点课题。
参考文献：
[1] 张玲，祁亚辉，董昌灏.Internet和ZigBee在机器人远程控制中的应用[J].中国海洋大学学报（自然科学版），2010（8）.
[2] 周海燕.基于Internet的机械臂网络远程控制系统拓展研究[D].中国科学技术大学，2011.
[3] Markos p. Anastasopoulos，Dionysia K. Petraki，Rajgopal Kannan， et al.TCP Throughput Adaptation in WiMax Networks Using Replicator Dynamics.IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics，2010.
[4] 胡凯伟.基于嵌入式LINUX的步进电机远程控制系统研究[D].浙江工业大学，2010.
[5] YAN B，HUANG G W.Application of RFID and internet of things in monitoring and anti-counterfeiting for products. 2008 International Seminar on Business and Information Management，2008.
[6] 郑冰.基于Web的通信电源远程监控系统的设计与研究[J]. 通信电源技术，2010（4）.
[7] 魏长军，邵媛媛.基于Web的远程监控技术在灯光控制中的应用[J]. 湖南工业大学学报（自然科学版），2008（1）.