智能科技论文范文浅论建筑网络仿真实验系统的开发

　　摘 要：《楼宇智能化技术》精品课程网站，为学生提供有关建筑电气方面远程教育。仿真实验系统是教育网站重要部分。本文在基于COM/DCOM的OPC技术和MCGS组态软件及其在网络中通讯中研究，结合监控技术C/S和B/S两种模式优点，提出了远程仿真系统结构原理图，并介绍了实现过程。

　　关键词：智能科技论文范文,职称论文发表,OPC，MCGS，远程监控

　　前言：本论文对C/S和B/S两种不同模式的远程监控系统进行了比较和分析，并提出了一种新型应用结构体系，用VB编写OPC客户端和ActiveX控件，以MCGS作OPC服务器，将控件嵌入到Web网页中的开发过程。实现了控制系统的远程仿真实验。思路新颖，课题研究采用新型应用结构体系可行、实用。

　　1 课题研究背景和意义

　　《楼宇智能化技术》精品课程网站，主要介绍“建筑电气”学科的最新发展方向，为学生提供丰富的建筑电气方面远程教育。开发智能建筑网络仿真试验系统，既可以弥补实验仪器和设备的缺乏或不足，又可以解决建筑智能化的实验环节问题。

　　2 远程监控技术

　　2.1 网络计算机模式简介

　　网络计算机模式的分类主要是基于客户机和服务器。目前流行的网络计算模式是客户机/服务器(C/S)模式和浏览器/服务器(B/S)模式。

　　2.2 C/S模式体系结构

　　C/S结构(Client/Server结构)是大家熟知的客户机和服务器结构如图1所示。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构。

　　传统的C/S体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端还是Serv*er端都还需要特定的软件支持。由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，。而且代价高，效率低。

　　2.3 B/S模式体系结构

　　在B/S体系结构系统中如图2所示，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器。B/S结构简化了客户机的工作，客户机上只需配置少量的客户端软件。服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由Web Server完成。

　　实际上B/S体系结构是把二层C/S结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来，由Web服务器单独组成一层来负担其任务，这样客户机的压力减轻了，把负荷分配给了Web服务器。

　　2.4 系统设计原理图

　　为克服以上不足，在原有B/S体系结构基础上。

　　该系统由浏览页面层、Web服务器层、应用服务器层、数据服务器层组成。最下一层数据服务器层包括了按一定组织结构存放各种被测数据信息的实时数据库和现场设备、仪表等，负责采集、存储、管理实时数据。数据服务器层的访问以OPC作为通用接口，获取现场信号。

　　应用服务器层是一个中间件，接收Web服务器的数据服务请求，按照所需的数据对象向数据服务器提交请求，得到相应的数据，再打包、发送到Web服务器。

　　Web服务器层为用户提供嵌有人机交互显示控件和通信数据控件的监控页面。通信数据控件是核心，负责管理各个显示控件所需的数据。各个显示控件通过Script向通信数据控件注册，说明各个控件需求的数据;通信数据控件通过DCOM协议与应用服务器通信，并在接受应用服务器发送的数据后，解析数据包，把数据分发给相应的显示控件，显示控件按照设定的文本或图形显示数据。最上层浏览页面层即客户浏览器，监控人员通过HTTP向Web服务器传送一个需要特殊HTML文件的请求，服务器接收到这个请求并将HTML传回客户浏览器，浏览器阅读页面并显示出来。

　　在该种结构体系中，一些需要用Web处理的，满足大多数访问者请求的功能界面(如信息发布查询界面)采用B/S结构。后台只需少数人使用的功能应用(如数据库管理维护界面)采用C/S结构。组件位于Web应用程序中，客户端发出HTTP请求到Web Server。Web Server将请求传送给Web应用程序。Web应用程序将数据请求传送给数据库服务器，数据库服务器将数据返回Web应用程序。然后再由Web Server将数据传送给客户端。对于一些实现起来困难的功能或一些需要丰富的HTML页面，通过在页面中嵌入ActiveX控件来实现。

　　3 基于OPC技术MCGS组态软件在网络通讯研究

　　MCGS本身就是一个OPC服务器，符合OPC标准的客户端都可以读取MCGS实时数据库中的数据。因此只要开发一个满足OPC技术规范的OPC客户端并连接到该MCGS OPC服务器上，即可实现与MCGS之间的通讯。MCGS利用OPC通讯时，其服务器名为MCGSRUN.OPCDataCentre，Group可以根据需要自己定义，Item为要进行操作的MCGS实时数据库中的变量名。

　　OPC服务器由3类对象组成，相当于3种层次上的接口，包括：服务器(OPC Server)、组(OPC Group)和数据项(OPC Item)。

　　实现OPC客户端的主要过程如下。

　　(1)初始化COM口;

　　(2)建立和MCGS OPC服务器的连接;

　　(3)建立服务器连接后，在该服务器下添加一个Group对象，同时在该函数中给该Group对象命名并设置客户端的数据刷新时间间隔等;

　　(4)在Group对象建立之后，可以在该Group下添加需要的Item对象;

　　(5)当OPC技术规范的3个层已经建立，就可以对Item进行操作了，对指定的Item对象进行数据同步读写操作;

　　(6)断开MCSG OPC服务器的连接。

　　4 具体实现过程

　　4.1 使用Visual Basic开发OPC ActiveX控件

　　(1)建立一个简单的ActiveX控件;

　　(2)建立3类OPC对象服务器(OPC Server)、组(OPC Group)和数据项(OPC Item);

　　(3)编写连接和断开OPC服务器代码;

　　(4)建立属性页;

　　(5)进行窗体的设计和命令按钮的事件处理;

　　(6)生成ActiveX控件。

　　4.2 建立MCGS工程

　　本文将建立一个空调热湿处理系统，之后把此系统作OPC服务器，供用户远程访问。如图4所示。

　　4.3在Web中实现MCGS工程运行

　　在WEB页面中使用ActiveX控制，还要对之进行包装，将有关的动态连接库及信息文件压缩到一个扩展名为CAB(Cabinet)文件中。在服务器端进行IP地址和端口配置，在客户端进行安全级别配置。在HTML文件中，使用OBJECT标签插入ActiveX控制，并利用VBScript或者JScript访问该ActiveX控制。

　　5 结论

　　整个系统的设计和实现过程如下：ActiveX控件编写，以MCGS作OPC服务器，将控件嵌入到Web网页中。实现了用户在客户端没有安装MCGS软件情况下，通过Web页操作虚拟实验设备，进行控制系统的远程仿真实验。总体上达到设计的目的。

　　参考文献：

　　1 刘红梅.基于C/S和B/S体系结构应用系统的开发方法[J].计算机与现代化，2007，6(9)：52-54.

　　2 培训教材编写组.MCGS软件编程说明书[M].北京昆仑通态自动化软件科技有限公司，2001.