2.1  起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集

（1）底層配置。 底層配置為數(shù)據(jù)采集的基礎(chǔ)，提供完整的通訊線路。 以大洋造船有限公司為例， 其總控系統(tǒng)采用 S7-300 解決方案， 由 1 個主站和 6 個分站構(gòu)成PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò) ， 每個分站上的 CPU 都為S7 315 -2DP。 上位機(jī)使用 SIMATIC NET 軟件組態(tài) PC Station， 然后在 STEP7 軟件進(jìn)行硬件組態(tài)和 PLC 編程 ，并將參數(shù)和編制好的程序通過 CP5611 通訊卡下載到PLC 主站之中。 另一方面， 上位機(jī)用遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件進(jìn)行監(jiān)控， 該軟件為自開發(fā)， 通過集成的 OPC 客戶端與SIMATIC NET 軟件自帶的 OPC Server 的通訊來讀取PLC的過程數(shù)據(jù)和報警數(shù)據(jù)， 從而監(jiān)視和控制門式起重機(jī)的運行狀態(tài)。

（2）數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)。 不同的起重機(jī)可能會采用不同廠家的通信模塊硬件。 為了降低各通信模塊硬件與應(yīng)用軟件之間的耦合性， 減少監(jiān)控軟件開發(fā)工作的重復(fù)性，提高各設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化、 開放性及網(wǎng)絡(luò)化， 本系統(tǒng)采用OPC 技術(shù)來實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備訪問。

信息采集主要由 OPC 服務(wù)器和 OPC 客戶端兩部分來完成。 OPC 服務(wù)器由 SIMATIC NET 提供， 完成的工作是收集數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息， 并接受來自客戶端程序的指令數(shù)據(jù)， 然后通過標(biāo)準(zhǔn)的 OPC 接口傳送給 OPC 客戶應(yīng)用程序， 即由本文所開發(fā)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)集成。

OPC 實際上提供了一種機(jī)制， 使監(jiān)控系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的統(tǒng)一接口通過服務(wù)器存取現(xiàn)場數(shù)據(jù)[3]。 這樣，當(dāng)現(xiàn)場設(shè)備發(fā)生變化或系統(tǒng)中加入新設(shè)備時， 由于服務(wù)器所提供的接口的一致性， 監(jiān)控系統(tǒng)軟件不作更改 （或僅需重新組態(tài)） 即可繼續(xù)使用。

2.2數(shù)據(jù)顯示

為了便于觀察， 如何在軟件中實現(xiàn)監(jiān)控對象的可視化動態(tài)顯示是要解決的關(guān)鍵問題。 本系統(tǒng)采用 Flash 制作動畫并以腳本的形式實現(xiàn)動畫與數(shù)據(jù)之間的綁定。 解決步驟如下：

（1）Flash 動畫的制作。 通過 Macromedia Flash 軟件制作 flash 動畫，總共有 8 動畫（總體狀態(tài)、操作臺、上小車、下小車、 剛腿、 柔腿、 總線狀態(tài)、 電機(jī)狀態(tài)）， 分別進(jìn)行制作， 并編寫相應(yīng)的驅(qū)動腳本。

（2）XML 的寫入與讀取。從監(jiān)控設(shè)備中取出想要的數(shù)據(jù)， 并作相應(yīng)的處理， 按照一定的格式存儲軌道相應(yīng)的Xml 文件中。

（3）數(shù)據(jù)和模型的關(guān)聯(lián)。 由于數(shù)據(jù)是實時監(jiān)控的 ，這樣不同時刻的數(shù)據(jù)是不同的。 第一步， 只要獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)， 將其寫入相應(yīng)的 Xml 文件中。 第二步， 將動畫的數(shù)據(jù)源進(jìn)行刷新， 腳本就可以根據(jù)數(shù)據(jù)的變化使 flash動畫顯示不同的畫面。

圖 4 為起重機(jī)運行總體狀態(tài)監(jiān)控圖， 也為監(jiān)控軟件的主界面。 該界面實現(xiàn)了監(jiān)控對象的可視化動態(tài)顯示。如果界面中起重機(jī)中的某個機(jī)構(gòu)為紅色（正常應(yīng)為灰色），表明該機(jī)構(gòu)存在著未解除的報警， 可以直接在界面上點擊該結(jié)構(gòu)， 進(jìn)入該結(jié)構(gòu)的監(jiān)控界面。