基于UNO和ADAM5510的远程SCADA系统设计与实施(2)

2.1 班组级网络控制器UNO-2053

在车间班组级SCADA设计中，重点需考虑苛刻的工业现场环境、稳定性以及电磁兼容等问题，同时还要避免操作人员非工作时间使用计算机而造成的不必要的麻烦。为此，选用了ADVANTECH 公司的工业级嵌入式微型PC-UNO2053起数据网关作用，它集计算机、通信、控制于一体，同时与SCADA控制器ADAM5510具有良好的兼容性。贴片低功耗CPU避免了工业中风扇故障、Socket结构给控制系统带来的散热、电磁兼容、抗冲击、抗震动问题，同时具有防尘、抗震、抗冲击等特性，能满足苛刻工业现场要求。是一款真正的具有“网络就是控制器”概念的工业级嵌入式网络控制器。

2.2 “网络就是控制器”

所谓的“网络就是控制器”，就是去除内部总线和外部总线，采用单一的总线，传输协议采用标准的TCP/IP协议，整个系统中采用同一数据流，数据传输经过SWITCH、ROUTE选择，而不经过控制器的CPU，实现数据的实时访问，完全没有接口问题，消除管理层、控制层、现场层之间的各种接口，并可与Internet无缝连接。整个系统在此技术下被认为是同一控制器，而不是多个智能控制器的总线互联，称之为“The network is controller”。

UNO-2053网络控制器的一部分并作为连接现场智能控制模块的控制网络，网络集线器被集成在每个控制器中，通过分配空间把内部通信从外部通信中分离开来，此集线器技术和底层协议的集成确保了Ethernet的确定性和兼容性，几乎可以排除数据通信的碰撞问题，可以把Ethernet系统总线看作是现场总线，它可以连接到每个独立的智能控制模块，整个过程和系统被看作成一个逻辑单元，甚至一个独立的现场控制单元，不需考虑网络各层概念，由此就消除了CPU的瓶颈效应，所有数据在网络层中仅表达一次，网络扮演了真正服务器的角色，这正是工业Ethernet能成功地被应用到实时工业控制环境的一大理由，它使网络实现了从现场控制单元到 Internet 、Intranet，管理层的直接通信。

网络化车间调度的多Agent环境随着计算机技术和网络通讯技术的发展,车间内相关的制造设备可以通过局域网相互连接起来，为实现车间制造系统的网络化提供了最基本的硬件平台。在此之上,运用面向对象技术构造车间应用软件系统,将原有的应用系统封装起来，经过Agent化处理，形成多 Agent系统。在本系统中,与车间调度有关的Agent主要有：主生产计划Agent、工艺控制Agent、工艺专家Agent、调度员Agent、车间调度Agent、设备信息库Agent、辅助资源信息Agent等，在多Agent的调度环境中，各Agent具有自治性和智能性，它们通过合作和协调共同完成网络化车间任务的动态分配，并及时处理各种扰动，保证系统稳定、可靠的运行。在整个系统中,每一个环节都是以合理的合作策略与通讯的实现为基础, 因此,解决Agent间合作与通讯问题是多Agent系统设计的关键问题之一。

图2是采用Agent技术实现的远程的实时控制模块示意图。由图中可以看出,监控模块由3种类型的Agent组成：实时监测Agent、控制A-gent和决策Agent。

3 结束语

企业信息化是我国国民经济信息化的首要任务，而企业综合自动化是企业的发展方向。基于Web的SCADA给企业信息化奠定了坚实的基础。实现企业信息化与综合自动化，不但要发展控制网络，建设信息网络，而且要注重控制网络与信息网络的集成，实现计算机协同工作与信息共享，这是未来数字企业的发展方向。而控制领域的eAutomation的倡导者Advantech则为该信息平台提供了强有力的信息硬件平台和有效的解决方法。我们相信，随着我国企业信息自动化步伐的加快，会有更多的Advantech的eAutomation产品被成功地应用到企业信息化的建设当中去。