计算机工业控制技术
前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇计算机工业控制技术范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。
计算机工业控制技术范文第1篇
自从工业技术革命以来，工业生产技术得到了快速发展。在工业生产过程中自动化系统的发展受到了人们的广泛关注，计算机技术在自动化系统中的应用，取得了非常明显的效果。当前，它已经成为了工业生产中不可或缺的工具。
“计算机控制系统”综合了计算机、自动控制理论和自动化仪表等项技术，并将这些先进技术集成起来应用于工业生产过程。计算机控制系统是自动控制技术和计算机技术相结合的产物，利用计算机来实现生产过程自动控制的系统，它由控制计算机本体和受控对象两大部分组成。
一、计算机控制技术的发展
计算机控制技术的思想始于上世纪五十年代中期，美国TRW航空公司与美国德克萨斯州的一个炼油厂合作，进行计算机控制的研究，他们设计出了一个利用计算机控制实现反应器供料最佳分配，根据催化剂活性测量结果来控制热水的流量以及确定最优循环的系统。这项具有跨时代意义的工作为计算机控制技术的发展奠定了基础，从此，计算机控制技术迅速发展，并被各行各业广泛应用。
伴随着计算机技术的飞速发展，计算机控制技术也紧随其后，迅猛的发展起来，其发展过程大致可以分为四个阶段：（1）开创时期（2）直接数字控制时期（3）小型计算机时期（4）微型计算机时期。如今计算机控制技术的发展又多了许多新的方向：计算机控制的网络化;计算机控制的集成化;计算机控制的智能化;计算机控制技术的标准化。
二、计算机控制技术的应用领域
（1）计算机控制技术在工业领域的应用：计算机控制技术在工业上的发展有几个阶段：最初能实现如信息处理、数据采集、过程控制、在线优化、甚至实时调度、生产计划等操作控制功能;到能满足如非线性、时变动态特性等要求的递阶控制;再到基于微处理器的分散控制;再到过程诊断技术，目前主要应用于电力和化工工业;然后到广泛地用于产品质量检测与控制等方面的传感器开发及高级控制技术;现在，美国、日本及其它工业发达的国家正投入大量的人力、物力和财力致力于机器人的研制与开发。这些机器人主要应用于制造行业，也将在过程工业中发挥越来越重要的作用。今后，社会将面临新的研究课题，制造系统和专家系统。（2）计算机控制技术在医学领域的应用：根据我国现状，中药生产企业，一般把综合间歇控制系统分成两部分来搞，即生产管理部分和实时控制部分。（3）计算机控制技术在农业领域的应用：智能温室大棚中利用计算机进行远程监控和操作，还可设计自动控制无人管理温室大棚。根据远程传感器搜集来的温度、湿度、光照等模拟信息，经输入通道进行AD转换，传入计算机，计算机既可以利用这些数据进行监控，同时又可以利用这些数据对大棚进行控制，进行加湿、加温、增加光照等控制，从而实现温室大棚的自动化智能控制。（4）计算机控制技术在航空领域的应用：近几年来，从我国载人航天技术成功以来，航空航天技术已经得到越来越多的国人关注，一个又一个瞩目成绩的取得离不开自动化控制技术的发展，而这其中计算机控制技术又占据着重要的位置。
三、工业计算机控制技术的发展趋势
（1）工业计算机控制技术的网络化。将控制系统网络化，使控制作用的实现不再局限于传统意义上的控制系统，而是由各种仪表单元分别独立完成各自的工作，然后再通过网络进行彼此间的信息交换和组织，并相互协作，最终实现预定完成的控制任务。这种近似于模块化的思想，可以使各部分独立工作，不产生干扰，有可以根据需要增减控制网络中的个体，大大增强了系统的实用性。（2）工业计算机控制技术的集成化。计算机集成制造系统将成为21世纪占主导地位的新型生产方式，世界上很多国家包括我国都已经把发展计算机控制技术作为本国制造工业的发展战略，并制定了许多由政府或工业界支持的计划，用以推动计算机集成制造系统的开发与应用。计算机控制系统的集成化也已经成为当今计算机控制技术的又一发展趋势。（3）工业计算机控制技术的智能化。目前的典型智能控制方法有：模糊控制、专家控制、神经网络控制等。模糊控制绕过了对象的不确定性、不精确性、噪声、非线性、时变性以及时滞性等影响，实现简单，适应面广。（4）工业计算机控制技术的标准化。任何技术的发展最终都会趋向于标准化，计算机控制技术也不例外，将计算机控制技术标准化，可大大促进计算机控制技术的发展。目前国际公认的标准尚未建立，但已有很多厂商愿意采用一些通用性较强的产品，相信不久的将来，计算机控制技术必将建立一套国际化通用标准。
综上所述，计算机控制在工业系统中的应用已取得了可喜的进展，而且随着计算机技术的继续发展，系统和控制理论与实践的不断深化，将得到进一步完善和发展，并为提高生产设备性能、产品质量，稀有资源的有效利用发挥更大的作用。
参考文献：
[1] 《现代控制系统》（第10版）？ISBN：978-7-302-16207-0
计算机工业控制技术范文第2篇
【关键词】油气集输公司；业务预算；内部控制
一、公司简介
某油气集输公司是一支从事油气集输生产的专业化队伍，主要承担油田原油储运，天然气开发、外供及经营管理，石油伴生气加工、外输的生产任务。原油储运系统主要担负着9个采油厂的原油储运任务。管理着总长210千米的输油管道。有3座大型原油储备库，4座集输泵站。原油设计储备能力72万立方米，年输送能力4000万吨。天然气开发系统主要担负着8个油气田的开发管理任务，管理着气井421口（其中生产井234口），1座天然气预处理站，28座集配气站，2座压气站；有2套日处理总气量100万立方米的轻烃回收装置；管理着φ219以上的工业输气管道290余千米。
二、业务预算与内部控制结合的必要性
业务预算管理是利用预算对各部门的成本费用进行分配、考核、控制，以便有效地组织和协调公司的各项生产经营活动，完成既定的经营目标，它涉及公司方方面面的目标体系，是整合公司实物流、资金流、信息流和人力资源流的必要经营机制。内部控制就是通过信息流来控制实物流、资金流和人力资源流的过程控制系统。
内部控制旨在确保和监督预算的有效执行，因此需要使内控体系嵌入到业务预算的编制、分解、执行、调整及考核各个环节，使业务预算管理成为公司内部控制的一部分，形成你中有我，我中有你全过程控制的有机整体，彼此很好地融合，从而减少冲突，增加效率。这样的体系才能更好更大限度的发挥业务预算及内部控制的作用，更加有效的为决策服务。
目前，公司在业务预算的控制中仍然存在不少控制难题。一方面，公司当前在成本预算中实施的“水平法”，主要是根据上级部门下达的成本水平分解目标和确定预算，而没有将预算控制深入到各个系统和环节中，不能从根本上找到成本发生的驱动因素和控制点；另一方面，由于多种历史遗留问题因素的存在，加之某些定额制定不合理，更新速度缓慢，另外工程不可预见因素复杂多样，以及相关部门责任履行未能到位等因素的存在，投资支出发生概算超估算、预算超概算、决算超预算的状况时有发生。另外，公司对各三级单位及各部门负责人的考核力度不大，原因是目前指标的预算缺乏一定的科学性，在考核上较难把握，没有从根本上触及到承包人的利益。这种预算激励约束机制也不能很好的调动各责任人的积极性，不能起到其应有的激励作用。
三、业务预算与内部控制结合运用的思路分析
（一）营造良好的内部控制环境，建立健全业务预算管理体系
内部环境直接影响到企业内部控制的贯彻和执行以及企业经营目标及整体战略目标的实现。一直以来，公司致力于营造良好的内部控制环境，以正确的内控理念为指导，在建立健全预算规章制度的同时，成立了专门的组织机构进行预算管理，已经建立了具有集输特色的精细化全面预算体系，这为精细化业务预算管理体系的建立及内部控制的构建创造了良好的条件。
（二）建立必要的风险评估机制，突出业务预算管理的重点
对于预算管理而言，风险评估机制就是为了突出预算管理的重点而建立。按照业务预算的要求，重点突出对某些容易超出预算或较大金额的业务的控制，如对电费、水费、油料等能源消耗的控制，对作业费、安全支出、维修费等生产费用的控制，对投资支出和其他大额支出的控制，并对重点费用专题分析，对变动异常的费用跟踪分析，发现问题，促进业务预算管理目标明确，重点突出。
（三）进行良好的控制活动，构建预算执行监督体制
控制活动是根据风险评估结果，采用相应的控制措施，将风险控制在可承受度之内。针对预算的控制活动是针对关键业务预算控制点而制定的，从企业的实际情况出发，制定一套可行而健全的针对业务预算的全面内部控制制度，构建完善的预算执行监督机制。
（四）构建稳固的信息及沟通渠道，建立完善的预算执行分析制度
信息与沟通是及时、准确地收集、传递与内部控制相关的信息，确保信息在公司内部、公司与外部之间进行有效沟通。首先，构建良好的信息系统要明确组织层级关系，确保组织中每个成员都清楚地知道其所承担的特定职务。其次，建立良好的信息沟通系统，不仅要有向下的沟通管道，还应有向上的、横向的以及对外界的信息沟通管道，对已建立的信息和沟通渠道进行动态监控。公司深化ERP管理，应用ERP信息管理平台，进行实时反映、实时分析、实时监控，保证管理决策科学性。
（五）强化企业内部监督，加强精细化业务预算的控制
各业务项目组或部门，要建立完善的业务预算控制体系，包括业务预算申报审批制度、业务预算执行报告制度、业务预警报告制度等，及时跟踪、审批、分析业务预算工作量执行情况，真实反映生产经营实际完成情况，杜绝漏报、虚报、不报业务工作量。
四、构建对业务预算实行全过程监控体系
根据全面预算中的内部控制原则，凡能分解下达到下级责任单位的成本费用全部下沉，实行责任单位、部门全口径预算。预算的编制、下达、调整、执行、考核要严格执行内部控制制度。在业务预算中，也应实现预算的编制、分解、执行及调控的内部控制。
（一）预算编制的控制
公司为加强成本的过程预算编制的控制，精细成本管理，严格控制各项费用支出，于每年11月份开始下一年预算的编制工作。公司全面预算管理委员会按照各业务部门所负责的费用进行分工，各业务部门根据“以零基预算为主的多种预算管理办法相结合”的全面预算管理理念进行预算编制。各业务部门上报全面预算管理委员会预算时必须由部门负责人签字确认，一方面确保预算真实、全面、科学的反映，另一方面加强了预算编制的过程控制。于每年年初向各科室部门下达部门控制预算及经费预算任务书，在任务书中明确规定各科室成本费用的业务预算指标，以此作为执行控制及考核的依据。
（二）预算分解的控制
按照公司量化管理的要求，预算管理人员深入生产一线，准确掌握生产成本的基础信息资料，掌握各基层单位费用发生的驱动因素，并按照公司资金预算委员会的要求将预算指标进行了全面分解，同时也制定了相应的确保预算指标完成的考核办法和具体措施。尤其是在维修项目的预算分解方面，年初公司资金全面预算委员会深入基层进行两次全面调研活动，取得了基层单位修理费支出的建议。调研结束后有关业务科室及基层单位经反复讨论研究，按照轻重缓急的原则对维修项目进行了细致的筛选，在确保生产安全运行的前提下，将有限的资金发挥最大的效用。
（三）预算执行的控制
（1）月度计划的事前控制。月度计划是指，每月月初，财务部门根据月度、年度预算和预算执行进度给各部门下达业务预算指标，各业务部门制定本月业务计划。月度计划不是总预算在各月份间的简单分配，而是根据月度预算的执行情况和总预算的进度，以及实际情况的变化重新做出的更符合实际的安排。
（2）财务审核的事中控制。财务审核是指各级财务部门根据下达的财务指标对各级业务部门的日常业务进行监督和审核，保障预算目标的实现。
（3）分析报告的事后控制。分析报告是控制流程的重要部分，通过分析报告管理层可以获得预算执行进度、指标完成情况及分析建议，能够对今后的生产经营有所预见与指导。
公司在预算执行中，需要强调和关注责任会计的思想。预算执行的首要任务是确定预算执行的责任中心和责任人，将预算指标分解到各个成本中心和费用中心，确定具体的工作目标和责任。在明确责任的基础上，各责任中心和责任人通过事前、事中、事后控制，及时纠正执行中的重大偏差，努力完成既定目标。通过控制系统的建立，可以有效协调公司公司各部门的工作，进行合理的内部控制，从而提供决策信息和考核依据。
（四）预算调控的控制
预算调控是指预算协调职能以及在预算执行过程中的日常控制职能，它包括预算协调、预算调整、及预算监控等。为了保证预算执行的科学性和合理性，对预算个别申请调整的内容，需要按规定审批程序控制调整的范围和幅度，以保证预算执行的严肃性。公司严格执行业务预算调整有关规定：
（1）业务预算一经下达原则上不作调整，但预算执行过程中由于重大生产经营条件或不可抗力影响，导致（下转第99页）（上接第95页）生产实际投入严重偏离当期实际预算，可以进行业务预算调整，具体流程：
a.当月（季）预算执行过程中，分项业务工作量出现超预算时，由二级单位提出，经分公司业务部门审核确认后，在本单位月度总额各分项范围或季度预算单项范围内进行调整，并由预算管理办公室进行下达；
b.当年度预算执行过程中，分项业务工作量出现超预算时，由二级单位提出，经分公司业务部门审核确认后，首先在本单位年度预算总额中进行平衡，无法平衡的，提交分公司预算管理委员会审批，批复后下达到二级单位。
（2）严禁任何单位、部门违反业务预算调整程序，擅自安排、调整业务工作量。对超业务预算，又未经分公司业务部门、预委会申报审批安排的工作量，供应部门停止导入预留、采购或发料，财务部门停止释放预算和资金支付。
（五）预算考核的控制
为了确保各控制点业务预算的全面完成，必须制定严格的预算考核办法，依据各责任部门对预算的执行结果，实施考核。把预算执行情况与管理者的经济利益挂钩，从严考核，奖惩分明，从而形成责、权、利相统一的责任共同体，最大限度地调动管理者和职工的积极性和创造性。
对成本控制的细化考核主要通过成本预算量化管理控制率考核：
a、预算指标覆盖率的考核。预算指标覆盖率达到100%，奖励1000元；覆盖率每降低1%，扣罚1000元。
b、重点费用要素预算符合率考核。重点费用要素预算符合率达到95%，奖励1000元；符合率每降低1%，扣罚1000元。
c、完全成本要素预算符合率考核。完全成本要素预算符合率95%，奖励1000元；符合率每降低1%，扣罚1000元。
d、动态预算监控考核。通过预算监控、财务稽查、审计监督、现场稽查等方式，动态预算监控覆盖率达到100%，奖励1000元；控制率每降低1%，扣罚1000元。
e、分析调整考核。分析覆盖率达到100%，奖励1000元，每降低1%，扣罚1000元。预算调整率每降低（上升）1%，奖励（扣罚）1000元。
计算机工业控制技术范文第3篇
关键词 温度控制系统 编程控制器 计算机 发展
中图分类号：TP273 文献标识码：A
目前在控制领域中，虽然逐步采用了电子计算机这个先进技术工具，特别是石油化工企业普遍采用了分散控制系统（DCS）。但就其控制策略而言，占统治地位的仍然是常规的PID控制。PID结构简单、稳定性好、工作可靠、使用中不必弄清系统的数学模型。PID的使用已经有60多年了，有人称赞它是控制领域的常青树。
一、温度控制系统的发展状况
温度控制系统在工业生产中获得了广泛的应用，在工农业生产、国防、科研以及日常生活等领域占有重要的地位。温度控制系统是人类供热、取暖的主要设备的驱动来源，它的出现迄今已有两百余年的历史。期间，从低级到高级，从简单到复杂，随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高，温度控制系统的控制技术得到迅速发展。当前比较流行的温度控制系统有基于单片机的温度控制系统，基于PLC 的温度控制系统，基于工控机（IPC）的温度控制系统，集散型温度控制系统（DCS），现场总线控制系统（FCS）等。
单片机的发展历史虽不长，但它凭着体积小，成本低，功能强大和可靠性高等特点，已经在许多领域得到了广泛的应用。单片机已经由开始的4位机发展到32位机，其性能进一步得到改善。基于单片机的温度控制系统运行稳定，工作精度高。但相对其他温度系统而言，单片机响应速度慢、中断源少，不利于在复杂的，高要求的系统中使用。
PLC是一种数字控制专用电子计算机，它使用了可编程序存储器储存指令，执行诸如逻辑、顺序、计时、计数与演算等功能，并通过模拟和数字输入、输出等组件，控制各种机械或工作程序。PLC可靠性高、抗干扰能力强、编程简单，易于被工程人员掌握和使用，目前在工业领域上被广泛应用[6]。相对于IPC，DCS，FSC等系统而言，PLC是具有成本上的优势。因此，PLC占领着很大的市场份额，其前景也很有前途。
工控机（IPC）即工业用个人计算机。IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉，应用日趋广泛。它能够适应多种工业恶劣环境，抗振动、抗高温、防灰尘，防电磁辐射。过去工业锅炉大多用人工结合常规仪表监控，一般较难达到满意的结果，原因是工业锅炉的燃烧系统是一个多变量输入的复杂系统。影响燃烧的因素十分复杂，较正确的数学模型不易建立，以经典的PID为基础的常规仪表控制，已很难达到最佳状态。而计算机提供了诸如数字滤波，积分分离PID，选择性PID。参数自整定等各种灵活算法，以及“模糊判断”功能，是常规仪表和人力难以实现或无法实现的。在工业锅炉温度检测控制系统中采用控机工可大大改善了对锅炉的监控品质，提高了平均热效率。但如果单独采用工控机作为控制系统，又有易干扰和可靠性差的缺点。
现场总线控制系统（FCS）综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段的系统。其优势在于网络化、分散化控制。基于总线控制系统（FCS）的温度控制系统具有高精度，高智能，便于管理等特点，FCS系统由于信息处理现场化，能直接执行传感、控制、报警和计算功能。而且它可以对现场装置（含变送器、执行器等）进行远程诊断、维护和组态，这是其他系统无法达到的。但是，FCS还没有完全成熟，它才刚刚进入实用化的现阶段，另一方面，另一方面， 目前现场总线的国际标准共有12种之多，这给FSC的广泛应用增加了很大的阻力。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。成熟产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主。它只能适应一般温度系统控制，难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。而适应于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。目前，国外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。
二、可编程控制器
（一）可编程控制器的发展历程。
可编程控制器是一种工业控制计算机，英文全称：Programmable Controller，为了和个人计算机（PC）区分，一般称其为PLC。可编程控制器（PLC）是继承计算机、自动控制技术和通信技术为一体的新型自动装置。其性能优越，已被广泛地应用于工业控制的各个领域。
20世纪60年代，计算机技术开始应用于工业控制领域，但由于价格高、输入输出电路不匹配、编程难度大，未能在工业领域中获得推广。
1968年，美国的汽车制造公司通用汽车公司（GM）提出了研制一种新型控制器的要求，并从用户角度提出新一代控制器应具备十大条件，立即引起了开发热潮。1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出了世界上第一台可编程序控制器，并应用于通用汽车公司的生产线上。
（二）可编程控制器的基本组成。
PLC从组成形式上一般分为整体式和模块式两种。整体式PLC一般由CPU板、I/O板、显示面板、内存和电源组成。模块式PLC一般由CPU模块、I/O模块、内存模块、电源模块、底版或机架组成。本论文实物采用的是模块式的PLC，不管哪种PLC，都是属于总线式的开发结构。一是CPU（中央处理器），和一般的微机一样，CPU是微机PLC的核心，主要由运算器、控制器、寄存器以及实现他们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成。CPU在很大程度上决定了PLC的整体性能，如整个系统的控制规模、工作速度和内存容量。CPU控制着PLC工作，通过读取、解释指令，指导PLC有条不紊的工作。二是存储器，存储器（内存）主要用语存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成部分。PLC中的存储器一般包括系统程序存储器和用户程序存储器两部分。系统程序一般由厂家编写的，用户不能修改；而用户程序是随PLC的控制对象而定的，由用户根据对象生产工艺的控制要求而编制的应用程序。三是输入输出模块，输入模块和输出模块通常称为I/O模块或I/O单元。PLC提供了各种工作电平、连接形式和驱动能力的I/O模块，有各种功能的I/O模块供拥护选用。四是编程装置，编程器作用是将用户编写的程序下载至PLC的用户程序存储器，并利用编程器检查、修改和调试用户程序，监视用户程序的执行过程，显示PLC状态、内部器件及系统的参数等。常见的编程器有简易手持编程器、智能图形编程器和基于PC的专用编程软件。五是电源，PLC的电源将外部供给的交流电转换成供CPU、存储器等所需的直流电，是整个PLC的能源供给中心。PLC大都采用高质量的工作稳定性好、抗干扰能力强的开关稳压电源，许多PLC电源还可向外部提供直流24V稳压电源，用于向输入接口上的接入电气元件供电，从而简化配置。
（作者：华中科技大学文华学院信息学部09级电子信息工程专业2班学生）
参考文献：
[1]马 莹.基于PLC和组态软件的加热炉温度控制系统.中国科技信息， 12（9）：64-67，2007.
[2]毛忠国，杨超.从控制角度谈PLC、DCS及FCS三大系统的差异.宁夏电力，增刊（2）：103-105，2007.
[3]李涛，王圆妹. 基于PWM的模糊PID温度控制系统研究.工业控制与应用，27（10）：32-34，2008.
计算机工业控制技术范文第4篇
关键词：DP总线 Step7 过程控制
过程控制系统是自动化类专业的主要专业课程之一，过程控制技术在石油、化工、冶金、电力、轻工和建材等工业生产中应用广泛，尤其对于提高产品质量以及节省能源等均起着十分重要的作用。也正因此，这门课的实验过程以及课程设计变得比较重要。通过实验室或者模拟实习工厂的练习可使学生对过程控制这门课有较深层次的理解，能较好地掌握过程控制系统的设计过程、实施步骤、投运和参数整定方法，培养学生的实践能力，为以后工作打下坚实基础。鉴于此，我们在过程控制系统课程设计的教学环节，基于A3000过程控制实验系统平台，为学生设计了一套基于DP总线的S7-300控制系统，使学生能学习掌握整套系统的搭建及控制过程。
现场总线（Fieldbus）是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线，它主要解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题。现场总线系统（FCS）是开放系统，开放是指通信协议开放，它可以与任何遵守相同标准的其他设备或系统相连。实验中DP总线允许学生按自己的需要把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。由于现场设备本身可完成自动控制的基本功能，使得现场总线可构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。
1 控制系统的总体架构
以液位和进口流量串级控制为例，流程图如图1所示。
图1 液位和进口流量串级控制流程图
水介质二路（II路）由泵P102（工频）从水箱V104中加压获得压头，经流量计FT-102，电动阀FV-101，水箱V-103，手阀QV-116回流至水箱V104而形成水循环，负荷的大小通过手阀QV-116来调节；其中，水箱V103的液位由液位变送器LT-103测得，给水流量由流量计FT-102测得。本例为串级调节系统，调节阀FV-101为操纵变量，以FT-102为被控变量的流量控制系统作为副调节回路，其设定值来自主调节回路―以LT-103为被控变量的液位控制系统。
以FT-102为被控变量的流量控制系统作为副调节回路―流量变动的时间常数小，时延小，控制通道短，从而可加快提高响应速度，缩短过渡过程时间，符合副回路选择的超前、快速、反应灵敏等要求。
下水箱V103为主对象，流量FT-102的改变需要经过一定时间才能反应到下水箱液位，时间常数比较大、时延大。
由上分析知：副调节器选纯比例控制，反作用，自动。主调节器选用比例控制或比例积分控制，反作用，自动。
串级控制系统方框图如图2所示
图2 液位流量串级控制系统框图
以串级控制系统来控制下水箱液位，以第二支路流量为副对象，右边水泵直接向下水箱注水，流量变动的时间常数小，时延小，控制通道短，从而可加快提高响应速度，缩短过渡过程时间，符合副回路选择的超前，快速、反应灵敏等要求。
下水箱为主对象，流量的改变需要经过一定时间才能反应到液位，时间常数比较大，时延大。将主调节器的输出送到副调节器的给定，而副调节器的输出控制执行器。由上分析副调节器选纯比例控制，反作用（要加大流量，须加大调节阀开度），自动。主调节器选用比例控制或比例积分控制，反作用（要提高液位，须加大调节阀开度），自动。
2 硬件配置
本控制系统选用的下位机组态软件为西门子的Step7软件，西门子公司S7系列PLC产品在自动化系统中应用广泛，市场占有率高，在实验中学习该控制器的使用，对于学生的后续学习和工作大有裨益。部分S7系列PLC集成有PROFIBUS-DP接口，也可以通过通信处理器连接到总线。Step7具有以下功能：硬件配置和参数设置、通信组态、编程、测试、启动和维护、文件建档、运行和诊断功能等。
为了在个人计算机上使用Step7完成此控制系统，应配置PC/MPI通信适配器，将计算机连接到MPI或PROFIBUS网络下载和上载PLC的用户程序和组态数据，DP数据总线连接CPU与变频器。
新建工程，增加S7-300站点。打开硬件组态界面，插入机架，插入CPU，需要支持DP通讯。此处选择CPU313C-2DP，并设置通讯参数，插入电源PS 307 2A。将MICROMASTER 4拖放到DP主站系统上，设置地址为12（与变频器地址对应）。在MICROMASTER 4下，选择CATALOG窗口中的4 PKW，2PZD（PPO1），双击会自动添加。配置工程时与实际物理订货号一致，必要时更新GSD文件。
最终配置结果如图3所示。
图3 硬件配置最终结果图
打开S7目录的树形结构Blocks，在OB1中编写系统循环调用的主程序，一般用梯形图语言，根据系统要求调用标准功能块，完成软件编程设计。程序中接收和发送数据使用DB块。编译无误后，即可与系统的网络组态分别下载到PLC控制器中正常工作。
范例程序如图4所示。
图4 串级控制程序编程示例
3 人机界面设计
上位机监控组态软件采用亚控科技的组态王软件设计。
组态王具有适应性强、开放性好、易于扩展、经济、开发周期短等优点，能很好地和大多数工控装置兼容，不需要像VC那样编写对外接口以及驱动程序。组态王控件库中有很多工业应用器件，能满足很多现场设备的使用。
通过对监控系统要求及实现功能的分析，采用组态王对监控系统进行设计。组态软件也为实验者提供了可视化监控画面，有利于实验者实时现场监控。而且，它能充分利用Windows的图形编辑功能，方便地构成监控画面，并以动画方式显示控制设备的状态，具有报警窗口、实时趋势曲线等，可便利地生成各种
报表。它还具有丰富的设备驱动程序和灵活的组态方式、数据链接功能。
示例串级控制系统最终设计界面如图5所示：
4 结束语
基于DP的S7-300实验设计，可使学生完成整个系统的设计、组态、投运全过程，并且我们配置了视频指导书，便于学生自助实验。
实践证明，学生在完成过程控制系统课程设计实验的过程中，能深入了解过程控制系统的分析和设计，学习PLC应用技术及组态软件的使用，了解和掌握目前典型的先进工业控制技术，掌握DP现场总线技术的相关知识，提高工程实践能力和动手能力。
参考文献
[1]深入浅出西门子S7-300PLC[M]北京：北京航空航天大学出版，2004.
[2]李正军.现场总线与工业以太网及其应用系统设计[M].北京：人民邮电出版社，2006.
计算机工业控制技术范文第5篇
【关键词】先进控制；远程调试；Internet
Remote Testing System of Advanced Co ntrol Based on Internet Technology
REN ZHENG-YUN， CHEN LIANG
Department of Automation， Donghua University， 2999 North Renmin Road， Songjiang， Shanghai 201620， China
【Abstract】The practical industrial process can be accessed remotely through internet by the establishment of remote service platform （RS P）. Download advanced control algorithm， remote modification of advanced control algorithm parameters and real-time adjustment of p ractical process can be realized conveniently. Thr ough this platform we can demonstrate advanced control algorithm and operate industrial practical process in the classroom and laboratory， wh ich is very useful for the ability enhan cement of graduate students in understanding and in independent design of complex advanced control algorithm for industrial process.
【Key words】Advanced control， Remote testing， Internet
【中图分类号】TP271【文献标识码】B【文章编号】2095-3089（2012）13-0001-03
1引言
随着网络技术的飞速发展，远程监控技术和网络技术紧密结合起来。采用 Internet 进行远程监控是计算机网络技术和远程监控技术发展的必然结果。远程监控技术应用越来越广泛，在工业控制、环境监测、水资源管理、电网监控、交通指挥、楼宇自动化等许多领域发挥着重要作用。
由于Internet 分布范围广、技术成熟，使远程观测、远程反馈、远距离控制的多方面跟踪监测控制成为可能。基于Internet 的远程监控技术的研究，不仅充分利用了现有资源，拓宽了因特网的使用范围，而且也能够减少差旅成本，扩大远程化距离，增加远程工作的灵活性，进一步方便人们的生活。采用 Internet 作为远程监控平台，是一项很有前途和潜力的技术，可以应用到设备远程诊断、监测、控制、调试等领域，成为当前工业监控领域的研究热点。
目前，基于 Internet 的远程监控是国内外研究的前沿课题，国内外都展开了大量的研究。相对来说，由于欧美国家在信息技术和计算机控制技术的发展上的领先优势，他们在研究基于 Internet 的远程监控方面相对早一些，而且有些公司有相关的商业产品问世。1997 年1 月，首届基于 Internet 的工业远程诊断研讨会由斯坦福大学和麻省理工学院联合主办，会议主要讨论了有关远程监控系统开放式体系、诊断信息规程、传输协议及对用户的合法限制等，并对未来技术发展作了展望。会议决定由斯坦福大学和麻省理工学院合作开发基于 Internet的下一代远程监控诊断示范系统，后来在Sun，HP，Intel 等多家公司的支持和配合下，共同推出了一个实验性的 Testbed系统，Testbed初步形成了在 Internet 范围内的信息监控和故障诊断[1]。
如在波音公司的设备维护系统中，采用网络技术进行数据分析，进行远程探测和检修机器故障。美国几家机床公司也在他们的产品上，开发了具有基于机器监测和远程检修的远程服务或类远程服务功能。另外，许多国际组织也纷纷通过网络进行设备监控与故障诊断咨询和技术推广工作，并制定了一些信息交换格式和标准，德国的FLENDER 服务状态监测公司，已开发出基于现代远程故障诊断技术的面向状态的维修技术。许多大公司也在他们的产品中加入了 Internet的功能，如 Bently 公司的计算机在线设备运行监测系统。
国内对于远程监控技术也开展了积极的研究，许多研究机构和高等院校现已开始或准备开始从事工业领域的远程监控与诊断技术的研究与开发，如大型电站设备的远程在线监测和诊断研究，制造企业远程服务系统的开发，基于 Internet的快速成型和快速加工技术，基于 Internet 的远程故障诊断相关理论，大型旋转机械计算机状态监测系统及故障诊断系统等。另外，根据国内外远程服务技术的现状，我国提出了国内发展的动向，并基于企业内部的网络结构，搭建远程服务系统，实现远程监测、诊断和控制，提高企业的经济效益及制造业的自动化的水平。当前，远程监控技术在远程实验室、水电站监控、石油管道监测、电网运行监控和机器人的远程控制等领域都得到了广泛应用，实现了将工业生产过程的监控信息接入 Internet，管理人员远程监视生产运行情况，根据需要及时发出调度指令控制生产过程和现场设备的运行状态和各种参数，节省了大量人力物力。
先进控制技术，特别是预测控制算法比较复杂，计算量比较大。正因为复杂，算法的实施周期长，参数整定复杂，即便是有丰富经验的工程技术人员，也得花费较长的时间来进行模型建立以及在线或离线参数整定过程。一般说来，先进控制技术在现场调试的时间为 3～6 个月，有些甚至超过 1 年。这样消耗了大量的人力、物力和财力，使得先进控制项目的实施成本大大的提高，对先进控制算法进一步的推广起到了严重的制约。同时由于成本问题，使学生，特别是研究生了解和掌握先进控制算法在工业现场实施和调试的情况增加了相当的困难，这又严重的限制了学生动手能力的培养。一方面是我国迫切的需要先进控制技术人才，一方面是具有动手能力强的先进控制技术人才的短缺。这对矛盾严重抑制了我国流程工业自动化水平的提高。
通过Internet 进行工业现场生产过程数据的远程浏览正在得到广泛应用，国内外许多人都在研究基于 Internet 技术的先进控制调试系统。大部分先进控制策略安装在上位机上，因此，只要将上位机通过各种方式接入到 Internet 上，远程调试便成为可能。对于部分安装在相关硬件上的先进控制策略，可以通过其对应的操作站而操作和调试。当前主流的DCS 和PLC 的操作站均为基于 Windows， Mac， Linux 和Pocket PC平台的，如：Honeywell公司最新 DCS 控制系统 TPS ，它的操作站就是基于 MS Windows NT的，接入到 Internet 非常方便和快捷，进而为远程调试提供了基础。 当前，但由于现有条件下，网络存在传输延时、传输效率和数据安全等问题，使得远程调试还存在一些问题和困难，另外由于实时性的要求，先进控制领域的许多功能不能够完全按照远程监控技术的要求实现，那些能够在远程通过Internet 实现的功能，由于存在空间和时间的差异，也必须重新进行分析和研究。
2远程调试系统的结构
从先进控制远程调试系统结构图 1 可以看出：：整个基于 Internet 的远程调试系统通常由工业控制系统子系统、先进控制子系统、远程服务器、远程调试客户服务端等四大部分组成，具体见图 1 。
2.1工业控制系统子系统：工业控制系统子系统一般包括各种测控单元（ 如前端机、检测仪表、DCS 、PLC 等） ，声音、视频采集系统，信号传输线路，信号接收、转换设备，操作员站和工程师站，相关工业网络（如以太网）等。一方面负责控制各个现场对象，如温度、流量、压力等，经过工业网络连接到各个操作员站和工程师站，一些比较复杂或用常规方法难于控制的对象和需要优化的系统，采用以太网或者其它通讯方式接入先进控制子系统。另一方面它接受先进控制子系统发送过来的控制作用，对过程对象采取优于常规控制算法的控制策略。工业控制系统子系统操作员站内装有监控软件，接受现场传来的过程数据，对接收到的数据进行分析、处理、操作，向操作人员提供监控界面，实现设备的现场监测、控制和管理。
为了保证系统的安全和稳定性，先进控制子系统和工业控制系统子系统一般采用直接连接方式，即，先进控制子系统和DCS 和PLC 等硬件连接，而不是采用间接连接的方式，即，先进控制子系统和 DCS 和PLC 的操作员站连接。连接的方式有：工业以太网、串口等。工业控制系统子系统不需要连接 Internet 的功能。
2.2先进控制子系统：先进控制子系统包括数据处理、模型建立、实时控制、仿真、操作、安全联锁、通讯等7 个部分。几个组成部分既相互独立又彼此配合共同构成有机的整体。一般来说，传统的先进控制策略在上位机上运行，这种模式有它的局限性。在此，我们采用先进控制策略直接在硬件中（如美国 OPTO22 控制器）实施，硬件系统和 DCS 或者PLC 系统通过硬连线的方式进行通讯，而上位机和硬件系统直接相连。这种先进控制系统设计模式比在上位机上实现先进控制算法更具有优势。这是因为上位机模式是基于操作系统的，一旦操作系统瘫痪，整个先进控制系统也将瘫痪，而算法在硬件中实现安全性、稳定性、可靠性将得到大幅度的提高，促使先进控制系统的投用率提高，见图 2 。
先进控制子系统既要和工业控制系统子系统通讯，又要和远程服务器通讯。为实现远程调试，上位机的硬件要求为具有联网能力的工业用计算机或通用计算机，有一定的网络接入设备。同时为实现控制系统的远程调试，系统又引入了一个数据库，用于对远程调试终端的身份验证，以及反映设备运行情况的历史数据的存储。在远程调试系统中，每个先进控制系统的的上位机主要完成三方面的工作：设备数据信息的提取、设备网络接入、数据通讯。先进控制系统需要远程调试服务时，向远程服务器申请，得到应答后相关信息数据传送到远程服务器，远程服务器对先进控制系统进行远程调试。
上位机和远程服务器通讯采用两种通讯方式：一种方式是通过网线连接到 Internet 上，另一种方式是通过 3G 模块连接到Internet 上。后种方式对不能够上网的对象，更为简单和方便，仅仅在通讯费用上增加一些而已。
2.3远程服务器：远程服务器是整个远程调试系统的核心，是一个中介系统，主要由防火墙、Web 服务器、数据库服务器、应用服务器等共同组成。它负责对整个网络监控系统的管理、协调和维护。服务器响应客户服务端的请求，一方面，它接受客户服务端的响应，从数据库中的取出过程对象实时数据，到浏览器上供用户察看；另一方面，它将收到的客户服务端的控制命令存入数据库，供先进控制子系统使用。远程服务器采用三层框架：Web 服务器、应用服务器、数据库服务器。远程客户端可以通过浏览器直接访问远程服务器，用户可以以任何方式上网，真正实现了多点对多点的结构模式。
2.4远程调试客户服务端：远程调试客户服务端是用户直接与之交互的部分，它接收用户的输入，从远程服务器获取远程数据或向其发送控制命令等，通过远程服务器对先进控制系统调试。客户服务端无需安装任何专用软件，可以是普通的具有 Web 浏览器的个人计算机或终端设备，能够连入互联网即可。当远程用户需要对先进控制系统调试时，首先通过客户服务端的浏览器登陆远程服务器，通过身份验证后，找到相应控制网页，下载先进控制系统的调试控件。通过控件与先进控制系统连接并实施调试。目前，远程调试实现的途径就是通过 Internet。由于涉及实际的生产过程，必须保证网络安全，可以采用的技术包括防火墙、用户身份认证以及密钥管理等。
客户服务端第一个任务就是先进控制系统数据的表示问题，将数据以用户可以理解的方式在浏览器上显示出来，供用户察看最新的设备运行状况，以便发出控制命令。远程服务器不会主动的向客户浏览器发送数据文件，而是浏览器在发出请求后，服务器才响应，并将需要的数据以网页的形式到用户浏览器上。所以，对于要持续的得到先进控制系统数据的远程调试系统，只有通过客户浏览器不断的向服务器发出请求，服务器才可以根据客户的请求做出响应，将相关数据发给客户服务端。
对于远程控制来说，使用图表或者图线等形式来动态显示先进控制系统的运行状态，一直是监控端的一个基本功能要求。然而，采用传统的静态的网页，即使在网页中嵌入脚本语言，这方面的功能也是不可能实现的。对于先进控制系统操作界面的动态显示，目前有两种办法来解决，一种就是远程服务器将先进控制系统操作界面处理后，生成一定格式图片发给客户端，通过浏览器显示出来。浏览器不断的刷新，就可以不断的得到远程服务器上的最新操作界面。这种方式由于大量的采用图像来传输，数据流量相当的大，影响了网络的速度，服务器的负担也很重。另一种，是采用控件来显示，客户端的控件通过直接读取存于数据库服务器中的数据，同时将其显示出来。这种方式明显减少了数据流量，唯一的缺点就是需要开发符合要求的控件。对于数据量大，网络速度难以达到要求的情况下，采用这种方法是一个比较理想的方法。
3远程调试系统主要软件
远程监控软件通常指的是对远程进行远程监控的软件程序，可对监控远程电脑的桌面、文件、和操作记录等内容。当前国内外均开发了不少的远程监控软件，如：NTRsupport 、GoToMyCloud、易通远程屏幕监控软件、网络人远程电脑监控软件、百络网警远程控制软件、QQ、速帮远程协助、远程桌面等。一些是免费的，而另外一些是收费的。这些软件面向的用户各有差异，一般说来能够用于远程监控的软件都可以远程调试。
3.1NTRsupport软件：NTRsupport 是总部位于西班牙巴塞罗那的 NTR Global 公司开发的。NTR Global是一家致力于为企业提供最简单和快捷的远程连接、IT 基础架构管理和客户在线支持解决方案。每天，全球有1.7万个企业在使用 NTRglobal 的按需使用解决方案。
NTRsupport 有以下几大特点：
3.1.1使用起来性能稳定，连接速度快，市场领先的 256 位AES 加密系统保证为客户提供安全专业的远程服务。
3.1.2NTRsupport 高安全性的远程支持服务包括两种 SaaS 版本：托管在 NTRglobal 或在客户自己的服务器上。
3.1.3NTRsupport 与Windows， Mac， Linux 和Pocket PC系统兼容，支持多种浏览器，包括 Internet Explorer， Firefox， 和Netscape Navigator 。
3.1.4提供五种远程控制模式：完全控制，共享型控制，查看模式，系统管理模式，演示模式。
3.1.5跨平台远程支持：不管何种操作系统、设备、浏览器及带宽，都能用同一种解决方案支持所有客户。
3.1.6NTRsupport 是基于网络的，不需要安装任何程序或硬件，操作员或者调试人员就能与客户快速建立连接，完成
相关调试工作。
3.2 易通远程屏幕监控软件：易通远程屏幕监控软件是一套面向公司/机关/学校等企事业单位开发的一套电脑屏幕监控软件。屏幕监控采用了先进的屏幕变化量监控技术，感觉像操作本机一样。可以同时流畅地监控多台计算机屏幕，监控时可以设置自动保存屏幕图像。软件采用了多种安全技术保证软件能安全稳定的工作运行。特点与应用：局域网屏幕监控软件，电脑屏幕监控，远程监控，远程控制，远程桌面控制，电脑远程监控，远程屏幕监控，桌面监控系统，屏幕监控软件，屏幕监视软件。
其特点是：
3.2.1被控端全自动上线：软件采用反向自动连接管理端，被控端自动上线不需要人为添加计算机。
3.2.2流畅而清晰的屏幕画面：屏幕监控采用了先进的屏幕变化量监控技术来保证屏幕监控的实时性，感觉像操作本机一样。
3.2.3同时监控多个被控端屏幕：管理端可同时对多个被控端屏幕进行远程监控，也能保证流畅而清晰的屏幕画面。
3.2.4随时保存当前被控端屏幕图像：屏幕监控过程中，管理员可随时保存当前被控端的屏幕图像。
3.2.5方便的系统控制功能：提供发送消息、远程关机、远程重启、远程注销、远程待机、远程锁定/解锁等系统控制功能。
3.2.6安全稳定的软件运行机制：软件采用了多种安全技术保证软件能安全稳定的工作运行。
3.3 GoToMyCloud软件：GoToMyCloud 是深圳市云舒网络技术有限公司（ 简称云舒） 自主研发的远程控制软件，包含两个客户端：
GoToMyCloud主控端、GoToMyCloud被控端。客户端下载之后易于安装，GoToMyCloud自动启动、安装以及自身配置，无需重新启动。使用 GoToMyCloud对远程电脑进行操作，非常流畅，当连接到远程计算机上，所看到的是计算机屏幕上的实时图像，可以从任何地方即时使用远程计算机上的程序或者文档，GoToMyCloud使用远程计算机犹如操作本地电脑那样方便，鼠标、键盘以及图像都非常流畅，犹如操作本地计算机一样，非常方便。
GoToMyCloud使用先进的安全功能包括 SSL 加密的网站，端对端高级加密标准（AES ）128 位加密的数据流以及键盘、鼠标输入信息；多密码保护，访问代码驻留在主机上，绝不会传送到或存储在 GoToMyCloud的服务器上，其它功能还包括锁定保护，闲置超时保护，主机屏幕消隐以及主机的键盘、鼠标锁定功能。
GoToMyCloud提供 GoToMyCloud的辅助产品：云舒远程硬件开关机卡 CSK300，可以进行电脑远程开机、关机等操作。即使远程电脑处于关机状态，也能让您随时随地开机使用。
通过GoToMyCloud，可以随意自由选择被控电脑，对家庭电脑、办公室电脑、实验室电脑、教室电脑进行远程操作，远程控制，远程调试。
3.4 网络人远程电脑监控软件：网络人远程电脑监控软件（Netman）是一款免费的远程办公、远程电脑监控、远程视频监控软件，输入对方的 IP和密码就能实现远程监控。软件使用 UDP 协议穿透内网，免杀，不用做端口映射，在任何能上网的地方使用本地电脑就能远程控制或远程监控分布于不同地点的多台电脑，如工业过程上位机、办公室电脑等。软件正规合法，通过安全软件认证，不会被杀毒软件查杀，不会影响系统的稳定性。配合网络人开机卡可以实现远程开机。软件还可作为读取器读取定时屏幕录像器、键盘记录器生成的加密文件。
3.4.1实现隐蔽监控：隐藏被控端网络人程序图标及相关提示，被控时不被发觉。
3.4.2远程访问桌面：同步查看远程电脑的屏幕，能使用本地鼠标键盘如操作本机一样操作远程电脑。
3.4.3可对远程电脑屏幕进行拍照或录像，控制端只需点击功能键便可以切换双方身份，应用于远程电脑维护、远程技术支持、远程协助等。
3.4.4远程文件管理：上传、下载文件，远程修改、运行文件，实现连接双方电脑的资源共享，用于远程办公等。
3.4.5远程开启视频摄像头：开启远端电脑摄像头，进行现场工业过程实时监视。
3.4.6远程命令控制：远程开机（需配合使用网络人电脑控制器硬件）、远程关机、远程重启、远程注销、锁定本地或远端电脑的鼠标键盘等。
3.4.7支持来访权限设定：可设定来访人员操作权限、功能权限。
4远程调试系统的操作步骤
远程调试系统的操作步骤比较简单，主要为硬件的安装与配置，软件的安装与操作。在硬件安装与配置方面主要是使先进控制系统的上位机与远程调试客户服务端计算机具有上网功能，这个步骤比较常规，在此不再赘述。
部分远程调试软件不需要任何安装，非常方便与简洁，如 NTRsupport 。对于操作，分为两个部分的操作：先进控制系统上位机侧的操作与远程调试客户服务端侧的操作。下面以NTRsupport 为例，介绍远程调试系统的软件操作步骤。
远程调试客户服务端侧：
步骤1：
在浏览器中输入远程调试服务器网址，如：http：//118.113.166.111/setbox/，出现以下界面。
步骤2：
输入相关的用户名和密码（远程调试服务器运行商申请），并登陆界面。
等候先进控制系统的上位机的调试请求。
步骤3：
当有请求发生了，工作窗口发生变化了。在右下角新增了如下工具条。
首先，只要硬件条件具备，可进行语音对话和视频交互。
其次，可以响应先进控制系统的上位机的要求，对其进行远程控制。请点击工具条上的[远程控制]按钮。注意：有
很多种方式实现与用户的互动，如下图所示：
接着，就可以完全控制先进控制系统的上位机的操作，进行远程调试任务。最后，当调试工作完成后，直接关闭系
统即可。
步骤4：系统设置
为了提高远程调试的响应速度，通过设置不同颜色分辨率。从理论上讲，分辨率越低响应的速度越快。
先进控制系统的上位机侧：
对您的计算机没有过多要求，但必须能上网，否则操作员就无能为力了。操作步骤简单如下：
步骤1：
在浏览器中输入远程调试服务器网址，这个网址和远程调试客户服务端侧输入的网址有所不同。进入服务器网站。
步骤2：
点击，将自动进入 NTR 支持系统（如下图）。如果显示，说明没有远程调试客户服务端在线上，可以离线发送信息给客户服务端。如果希望立刻与客户服务端取得联系，可先打电话要求客户服务端立即上线，只要客户服务端具有上网条件，便会当即响应请求，出现以下界面。
这样就已经与客户服务端建立直接联系了。可以通过文字、语音、视频等方式与客户服务端交流，也可以邀请客户
服务端直接操作上位机。
步骤3：
当客户服务端请求操作上位机，将出现下述的请求申请。
可以选择同意，也可动用否决权。当选择同意时，客户服务端将“亲临现场”操作上位机。
5远程调试系统实时性与安全性
在过程控制远程调试系统中， 影响远程调试实时性主要有以下几个方面[2]：
5.1网络硬件性能：包括网络的拓扑结构、通信媒体、网络接口的传送速率等。
5.2网络的通信协议：括媒体的访问控制方式、网络通信协议的层次结构、传输的可靠性、有无连接控制等。层次结构越简单，系统的实时性就越高。
5.3网络的信息量：也称为网络的负载，是指网络在一定时间内需要传送信息的多少。
5.4实时性与通信子网信道利用率的矛盾性：通信子网信道利用率越低，网络传输中产生碰撞的几率就越低，实时性越高。在工业控制网络中，为了提高系统的实时性，不得不牺牲一部分信道利用率。
基于Internet 的远程调试系统中的实时性问题是一个技术难点，至今没有非常成熟和权威的解决方案。在现有网络技术条件下，基于 Internet 的远程调试并不能完全做到实时调试，它存在一定延时。为了提高整个远程调试系统的实时性，可以从下面几个方面提出改进措施：
5.4.1在网络结构上，采用高速网络，避免因网络硬件原因产生的网络延迟及碰撞。
5.4.2针对实时性要求不同的信息采用不同的调度算法。
5.4.3选择和建立适当的信息交互模式。对于实时性要求较强的数据，可以通过绕过 Web 服务器和实时数据库系统，通过Java 现场服务器，直接在浏览器与数据源之间建立基于 WinSock 面向会话的通讯。这种方案将极大地扩展所能调试的数据范围，使整个系统更加灵活，更好提供系统的实时性，Web 服务器所受到的压力将减轻许多。直接通过Socket 通信，需在浏览器端安装远程操作所需的 ActiveX控件[3]。
对于远程调试技术来说，它的安全威胁主要来自所连接的外部网络。不管系统组网的方式如何，通过网络化的远程通道访问造成的安全威胁总是存在的。
远程调试系统的安全性与计算机网络安全性大体上一致，是指利用网络管理和控制措施，保证在一个网络环境里，信息数据的机密性、安全性及可使用性受到保护。它的主要目标是确保经网络传输的信息，在到达目的地时没有任何增加、改变、丢失或被非法读取。为了对数据进行有效的保护，网络安全策略必须能够覆盖计算机网络系统中存储、传输和处理等各个环节，否则安全策略就不会有效。为了保证远程调试系统的安全性，确保先进控制系统的数据和算法不会被窃取、篡改和攻击，必须采用以下措施：
（1）数据加密：数据加密是保障安全的最基本、最核心的技术措施和基础，就是通过编码的方式将简单明了的数据进行转换，转换成难以阅读的其他格式，只有拥有解密密钥才能将这些转换后的数据还原成可读数据。NTRsupport 采用市场领先的 256位AES 加密系统保证为客户提供安全专业的远程服务。
（2）防火墙技术：防火墙是一类防范措施的总称，它隔离内部网与外部网，但同时又能够识别和抵抗非授权访问的网络安全技术。
（3）访问控制技术：访问控制技术允许用户对其常用的信息库进行适当权利的访问，限制他随意删除、修改或拷贝信息文件。
5.4.4安全协议：整个网络系统的安全强度实际上取决于所使用的安全协议的安全性。安全协议实现身份鉴别、密钥分配、数据加密等安全机制。GoToMyCloud使用先进的 SSL 安全协议。
6远程调试系统的作用与意义
建立远程调试系统的作用是不言而喻的，主要表现在以下几个方面：
6.1远程调试：由于先进控制技术的复杂性，它的调试周期非常长，一般需要 3-6 个月，有些甚至需要 1 年以上。通过先进控制远程调试系统，不论何时、何地工程师都可以对先进控制项目进行调试。
6.2远程教育：利用远程调试系统，先进过程控制工程人员可以实现和用户的远程交流，采用交互式的教学模式，通过实际操作来培训用户，使用户从技术支持专业人员那里学习示例知识变得十分容易。而本科生和研究生也可以利用这种远程调试技术实现教学、培训与指导，学生可以不用出差到工业实际现场，而直接在实验室与教室，就可以了解工业实际对象，观看和参与先进控制的调试、整定与运行情况，提高学生的实践动手能力。
6.3远程维护与协助：先进控制技术调试工程师通过远程调试系统维护先进控制系统，进行配置、安装、维护、监控与管理，解决以往调试工程师必须亲临现场才能解决的问题。大大降低了先进控制系统的维护成本，最大限度减少用户损失，实现高效率、低成本。
6.4远程技术支持：通常，先进控制的远距离技术支持必须依赖工程师和用户之间的电话交流来进行，这种交流既耗时又容易出错。许多用户对先进控制系统知道得很少，然而当遇到问题时，无法描述问题的症状，描述往往不得要领，说不到点子上，这就给先进控制工程师判断故障制造了非常大的障碍。有了远程调试技术，先进控制工程师就可以远程控制用户的上位机，就像直接操作本地电脑一样，只需要用户的简单帮助就可以得到该机器存在的问题的第一手材料，很快就可以找到问题的所在，并加以解决。
远程调试系统的意义在于：
一是高效快捷：无论在外出差，还是正在上班的路上，都可以对先进控制系统进行调试、维护与监视等。因Internet的无处不在，远程调试可以不受地理条件的限制，只要找到与 Internet 网的互联的插口，就可以控制远端的设备，从而真正实现了无处不在的远程调试。由于工业过程对象的复杂性，经常发生工程师到工业现场后，运行状况发生变化，而不具备调试的条件，使得调试难以进行，而使用远程调试系统可以不受该限制。对于教学来说，学生可以同时观看到多个先进控制系统的运行状态，可以自由的进行比较与分析。
二是低成本、低支出：可以减少工程师的出差频率，避免工程师为一点点本来可以远程协助的细小问题忙碌奔波，将大大降低调试的差旅费，缩短开发周期，节省开发、维护费用。
7结论及展望
总之，基于 Internet 的远程调试系统，不仅能够方便先进控制技术的实施与调试，提高工作效率，减少成本消耗，而且对于研究生的动手能力的培养，对先进控制技术的发展有着积极的推动作用。
参考文献
[1]王建新， 杨世凤， 史永江， 童官军. 远程监控技术的发展现状和趋势[J]. 国外电子测量技术， 2005， 122（4）： 9-12
