基于C／S模式的企业局域网监控系统

１ 系统 的 网络 构 架
目前 网络 监 控 系 统 按 运 行 模 式 分 类 ， 要 有 Ｃ Ｓ模 式 和 Ｂ Ｓ（ｒｗｓｒ ｅｖ ｒ模 式 ． 主 ／ ／ ｂｏ ｅ／ ｒｅ） ｓ
Ｂ Ｓ模 式 由于 所 有 应 用 服 务 程 序 均 在 服 务 器 端 运 行 ， ／ 因此 具 有 客 户 端 无 须 安 装 应 用 软 件 ， 统 升 级 更 系 新方便 ， 于管理维护等优点 ． 便 Ｃ Ｓ模 式 凭 借 各 种 工 控 组 态 软 件 ， 有 系 统 搭 建 快 速 、 便 ， 时 性 好 ， 及 信 号 分 析 工 具 丰 富 等 优 ／ 具 方 实 以 点 ．在 构 建 Ｗ ｅ－ ｎＳ ｒｉｅ时 ， 用 Ｃ Ｓ模 式 与 ＢＳ模 式 相 结 合 的 方 式 ． 在 企 业 内部 ， 用 Ｃ Ｓ模 式 ． ｂＭｏ ｉｅ ｃ ｖ 采 ／ ／ 采 ／ Ｃ Ｓ模 式 为 松 散 的 网 络 连 接 结 构 形 式 ， 一 种 基 于 消 息 的 多 计 算 机 系 统 ， 根 据 消 息 传 送 机 理 ， 照 一定 ／ 是 它 按 的拓 扑 结 构 把 各 台 监 控 设 备 （ 算 机 ） 接 起 来 ， 过 合 理 分 配 各 台 计 算 机 的任 务 ， 用 消 息 传 送 来 协 调工 计 连 通 利 作 ， 同完 成 任 务 ．Ｃ Ｓ模 式 主 要 由 两 部 分 构 成 ： 点 计 算 机 以及 网络 拓 扑 结 构 （ 图 １ ．节 点 计 算 机 共 ／ 节 见 ） 就 是 各 台 数据 采 集 端 、 户 监 控 端 和 服 务 器 ．网 络 拓 扑 结 构 采 用 总 线 结 构 ， 网 络 中的 各 个 节 点 挂 接 在 一 客 即 条 总 线 上 ， 中心 控 制 节 点 ．各 个 节 点 既 可 作 为 服 务 器 也 可 作 为 客 户 机 ．系 统 中 与 数 控 加 工 设 备 相 连 的 无 各 台 数 据 采 集 端 计 算 机 既 为 客 户 端 又 为 服 务 器 端 ．服 务 器 端 即 为 应 用 服 务 器 ， 有 数 据 通 讯 与处 理 服 务 装 程 序 ， 责 与 各 数 据 采 集 端 进 行 数 据 传 输 与数 据 处 理 ， 负 以及 同 实 时 数 据 库 和 Ｗｅ ｂ镜 像 数 据 库 进 行 数 据 交
互操作 ．
收稿 日期 ：２ ０ ．２２ ． ０ ４０ ． ７ 基 金项 目：北 京市 重点 实验 室开 放基 金资 助项 目（ Ｐ ０ ２ ０ ７ ） Ｋ ０１７ ０ ３ ０ 作者 简介 ：费 仁元 （９ －） 男 ， 江镇 海人 ， １４１ ， 浙 教授 ， 士 生导 师 ． 博
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供 一 个 全 生 命 周 期 的 服 务 ， 设 备 安 全 运 行 ， 高 加 工 产 品质 量 的 根 本 保 证 ．它 的 主 要 目标 是 在 设 备 用 是 提
户、 设备供应商 （ 制造商） 和科 研院所之 间， 立一个具有远程技术支持和设 备工 况信息传输、 建 存储 、 查询和
显示 ， 以及 远 程 诊 断功 能 的 网 络服 务 体 系 … ． 基 于 Ｃ Ｓ模 式 的 企 业 局 域 网监 控 系 统 是 Ｗ ｅ－ ｎＳ ｒｉｅ 子 系 统 ， ／ ｂＭｏ ｉｅｖｃ 的 目标是 在 制 造 企 业 内部 建 立 一 个 对 各 台 制 造 设 备 监 控 、 断 、 护 的体 系 ， 时 将 本 地 的设 备监 控 信 息 向 Ｉｔ ｎｔ 围 内 广域 开 放 ， 限 扩 诊 维 同 ｎｅ ｅ 范 ｒ 无 展 ， 正 做 到 设 备 监 控 信 息 及 诊 断 资 源 的共 享 ． 真
Ｉ 数控加工 设备 ｌ
图２ Ｃ Ｓ ／模式 的企 业局域 网监 控系 统功能 结构模 型
Ｆｇ２ Ｔｈ ｆｎ ｔ ｎ ａｃ ｉ ｃｕ ｅ ｍ ｏ ｕｅ ｏ Ｓ ｂ ｓ ｄ ｉ ． ｅ ｕ ｃ ｏ ｒｈ ｔ ｔｒ ｄ ｌ ｆＣ／ ａｅ ｉ ｅ ｉ ｔ ｎ ｔ ｍ ｏ ｉ ｒｎ ｎｒ ｅ ｎ ｔ ｉｇ ａ ｏ
各 个 数 据 采 集 端 需 要 通 过 特 定 的 数 据 传 输 协 议 以
连 续 发 送 或 定 时 发 送 的 方 式 将 数 据 传 输 到 应 用 服 务 器 中 ， 以它 又 充 当客 户端 的 角 色 ． 所
２ 客 户 监 控 端 ．该 节 点 上 安 装 了一 系列 的 应 用 程 序 ， 供 在 线 监 控 、 态 识 别 、 史 记 录 查 询 、 备 ） 提 状 历 设 运 行 日志 、 态 趋 势 预测 等 功 能 ．系 统 为 客 户 端 登 录 用户 进 行 了 权 限 设 定 ， 权 用 户 可 对 本 地 实 时数 据 库 状 授
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第３ 卷 第 ２ ０ 期
２ ０ 年 ６ 月 ０４
北
京
工
业
大
学
学
报
ＶＯ１ ０ ． Ｎｏ． ３ ２
Ｊ ＵＲＮＡ Ｌ Ｏ ＯＦ ＢＥＩＩ Ｊ ＮＧ ＵＮ Ｉ ＥＲＳＩ Ｖ ＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｊ ｎ ００ ｕ ．２ ４
以 及 Ｗ ｅ— ｎＳ ｒｉｅ系 统 数 据 库 的 本 地 镜 像 直 接 进 行 查 询 、 改 、 新 等 操 作 ．还 可 以利 用 应 用 程 序 提 ｂＭｏ ｉｅｖｃ 修 更 供 的在 线 监 控 功 能 直 接 同 数 据 采 集 端 进 行 点 对 点 的监 控 操 作 ， 括 监 测 实 时 数 据 波 形 ， 送 机 床 控 制 信 包 发 息 ， 数 据 采 集 参 数 进 行 设 定 等 操 作 ．此 外 还 可 以进 行 状 态 识 别 操 作 ， 对 包括 刀 具 状 态 识别 以 及 产 品 加 工 过
摘
要 ：为 了实 现企 业现 场的 设备 诊断 与维 护 ， 时 向制造设 备 网络监控 服 务系 统 （ ｂＭｏ ｉ ｒｉｅ 的远程监 同 Ｗｅ － ｎｓ ｖｃ） ｅ
控服 务 中心 提供 有效 的设 备状 态监 测信 号特 征量 ， 出 了 Ｗｅ － ｎＳ ｒｉｅ的子系 统—— 基 于 Ｃ Ｓ（ｌ ｎ／ｅｖ ｒ 提 ｂ Ｍｏ ｉｅｖｃ ／ ｃｉ ｔ ｒｅ） ｅ ｓ
程 识别 ．
３ 应 用 服 务 器 端 ． 负 责 处 理 从 各 数 据 采 集 端 发 送 过 来 的采 样 数 据 ， 括 数 据 的 解 包 、 类 等 操 作 ． ） 包 分 通 过 运 行 数 据 库 操 作 的服 务 程 序 将 数 据 分 类 存 储 到 数 据 库 中 ．
关键 词 ：客 户／ 务器 模式 ；Ｌ ｂ ｅ 服 ａ Ｖｉ ｗ；网 络监控
中图分 类号 ：Ｔ １ ６ Ｔ １ ５３ Ｈ ６ ； Ｈ ６ ＿
文献标 识码 ：Ａ
文章 编号 ：０ ５ —０ ３ （０ ４ ０ — １ ９ ５ ２ ４ ０ ７ ２ ０ ） ２ ０ —０ ３
面 向 制 造 设 备 全 生 命 周 期 的 网 络 监 控 服 务 系 统 （ ｂ Ｍｏ ｉｅｖｃ ） 利 用 计 算 机 网 络 为 制 造 设 备 提 Ｗｅ ． ｎｓｒｉ 是 ｅ
模 式的 制造 设 备企 业局 域 网监控 系 统 的网 络构架 ， 建立 了系统 的功 能结 构模 型 ， 讨 了方 案实现 的技 术 策 略， 探 利 用 Ｌｂ ｅ ａ Ｖｉｗ快 速搭 建 了原 型 系统并 给 出 了系 统 的运 行实 例 ．运 行 测试结 果 表 明， 于 Ｃ Ｓ模 式 的设备 企 业局 域 基 ／ 网监控 系 统实现 了 制造设 备在 生 产过程 中的状态 监控 ， 具有 强大 的分 析、 查询 ， 断功 能 ． 诊
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第２ 期
费 仁元等 ：基 于 ＣＳ 式 的企 业局域 网监 控 系统 ／模
ｌ ４ｌ
３ 系统 实现 的 技术 策 略
Ｃ Ｓ模 式 的 网 络 监 控 系 统 应 该 具 有 美 观 的 用 户 交 互 界 面 、 ／ 良好 的 实 时性 和 强 大 的 信 号 分 析 处 理 功 能 以 及 灵 活 的可 扩充 性 … ．虚 拟 仪 器 （ｉｕ ｌｉｓ ｕ ｎ， 称 ｖＩ技 术 凭 借 其 图 形 化 的界 面 、 多 的信 号 分 ｖｒ ａ ｎｔ ｍｅｔ简 ｔ ｒ ） 众
基 于 Ｃ Ｓ模 式 的企业局域 网监控 系统 ／
费仁 元’ ，王 民’ ，徐 洪 安’ ，徐 小 力 ，孙 宏 书
（Ｉ北 京 工业 大学 机 械工 程 与应用 电子 技术 学 院，北 京 １０ ２ ； ． ０ ０ ２ ２ 北 京机 械工 业学 院 机 电系 统测控 北京 市重 点实 验 室，北 京 １０ ８ ． ０ ０ ５）
要 功能为：
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１ 数 据 采 集 端 ．根 据 监 控 目标 的需 要 配 置 相 ） 应 的 传 感 器 组 ， 行 数 据 采 集 软 件 采 集 传 感 器 信 号 运 并 进 行 相 应 特 征 量 的提 取 ； 开 放 数 控 单 元 中提 取 从
２ 系统 的 功能 结 构 模 型
面 向制 造 设 备 的 网 络 监 控 系 统 所 要 实 现 的 主 要 目标 是 在 企 业 局 域 网 中 进 行 设 备 运 行 工 况 的信 号 采 集 、 据 传 输 及查 询 、 号 分 析 、 断决 策 ， 传 统意 义 上 的 设 备 监 测 终 端 通 过 网络 从 设 备 运 行 现 场 延伸 到 数 信 诊 使 企业总 控室 以及企 业各个本 地用户 的计算 机上 ， 为 实 现 制 造 设 备 的 全 生 命 周 期 服 务 提 供 最 底 层 的 功 能 实 现 ． 由此 ， 目标 细 化 后 得 到 如 图 ２所示 的 将 系统功能结构模型 ． 系 统 按 各 自所 实 现 的 不 同 功 能 可 划 分 为 数 据 采 集 端 、 户 监 控 端 和 数 据 库 服 务 器 端 ．各 部 分 主 客
析函数库、 灵活的扩展编程接 口和 强大 的硬件 驱动为快 速、 高效 地搭建信 号采集及分析 系统提供 了彻底 的
解 决 方 案 ． 因此 选 用 公 司 的 Ｌ ｂ ｅ 技 术 作 为 系 统 实 现 的 技术 平 台 ． ａＶｉ ｗ ３１ 数 据 通 讯 方 式 的选 择 ． 数据通 讯是决定 监控 系统能否顺 畅稳定 运行的关 键 ． 公 司提 供 的 Ｄａ Ｓｃ ｅ 数 据 传 输 协 议 基 于 ｔ ｏ ｋｔ ａ
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０ 造设 备 网络 控服 务 网站
企 业局域 网 １
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开 放式 数 控 系
开放 式 现 场采集端 数控 系 统 传感 器组 电流／ 动／ 振 ＡＥ
现场 采集端 传感 器组 电 流／ 动／ 振 ＡＥ
数控设 备 １
数 控设 备２
图 １ 基于 Ｃ Ｓ ／模式 的企 业局域 网监 控系 统 网络构架 图
Ｆｇ １ ｉ． Ｔｈ ｆａ ｅ ｒ ｆ Ｃ Ｓ ｂ ｓｄ ｉ ｔ ｎ ｔｍｏ ｉ ｒ ｇ ｅ ｒｍ ｗｏ ｋ ｏ ／ ａｅ ｎｒ ｅ ｎｔ ｉ ａ ｏ ｎ
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数 控 加 工 信 息 ， 括 数 控 加 工 代 码 、 统 故 障 代 码 包 系
等 ． 该 节 点 具 有 双 重 角 色 ， 是 服 务 器 又 是 客 户 既
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端 ． 对 于 客 户 监 控 端 来 说 其 作 为 服 务 器 为 多 个 客
户 端 提供 在 线监 控 服务 ； 对于 应 用服 务 器来说 ， 而