2.1  起重机监控系统数据采集

（1）底层配置。 底层配置为数据采集的基础，提供完整的通讯线路。 以大洋造船有限公司为例， 其总控系统采用 S7-300 解决方案， 由 1 个主站和 6 个分站构成PROFIBUS-DP 现场总线网络 ， 每个分站上的 CPU 都为S7 315 -2DP。 上位机使用 SIMATIC NET 软件组态 PC Station， 然后在 STEP7 软件进行硬件组态和 PLC 编程 ，并将参数和编制好的程序通过 CP5611 通讯卡下载到PLC 主站之中。 另一方面， 上位机用远程监控软件进行监控， 该软件为自开发， 通过集成的 OPC 客户端与SIMATIC NET 软件自带的 OPC Server 的通讯来读取PLC的过程数据和报警数据， 从而监视和控制门式起重机的运行状态。

（2）数据采集的实现。 不同的起重机可能会采用不同厂家的通信模块硬件。 为了降低各通信模块硬件与应用软件之间的耦合性， 减少监控软件开发工作的重复性，提高各设备的标准化、 开放性及网络化， 本系统采用OPC 技术来实现对现场设备访问。

信息采集主要由 OPC 服务器和 OPC 客户端两部分来完成。 OPC 服务器由 SIMATIC NET 提供， 完成的工作是收集数控系统的数据信息， 并接受来自客户端程序的指令数据， 然后通过标准的 OPC 接口传送给 OPC 客户应用程序， 即由本文所开发的远程监控系统集成。

OPC 实际上提供了一种机制， 使监控系统以标准规定的统一接口通过服务器存取现场数据[3]。 这样，当现场设备发生变化或系统中加入新设备时， 由于服务器所提供的接口的一致性， 监控系统软件不作更改 （或仅需重新组态） 即可继续使用。

2.2数据显示

为了便于观察， 如何在软件中实现监控对象的可视化动态显示是要解决的关键问题。 本系统采用 Flash 制作动画并以脚本的形式实现动画与数据之间的绑定。 解决步骤如下：

（1）Flash 动画的制作。 通过 Macromedia Flash 软件制作 flash 动画，总共有 8 动画（总体状态、操作台、上小车、下小车、 刚腿、 柔腿、 总线状态、 电机状态）， 分别进行制作， 并编写相应的驱动脚本。

（2）XML 的写入与读取。从监控设备中取出想要的数据， 并作相应的处理， 按照一定的格式存储轨道相应的Xml 文件中。

（3）数据和模型的关联。 由于数据是实时监控的 ，这样不同时刻的数据是不同的。 第一步， 只要获取相应的数据， 将其写入相应的 Xml 文件中。 第二步， 将动画的数据源进行刷新， 脚本就可以根据数据的变化使 flash动画显示不同的画面。

图 4 为起重机运行总体状态监控图， 也为监控软件的主界面。 该界面实现了监控对象的可视化动态显示。如果界面中起重机中的某个机构为红色（正常应为灰色），表明该机构存在着未解除的报警， 可以直接在界面上点击该结构， 进入该结构的监控界面。