安瑞信科技推出可扩展的分布式危化品监控网络架构系统 上传日期:2012-11-19 浏览数:3244


      基于i-safescan平台的分布式危化品网络架构,是安瑞信科技(TJarx Technology)提供的一个具有完美可扩展性的系统,其应用程序可以轻易扩展为大规模分布式系统,通过分布式网络架构共享数据,实现多个小型应用的数据共享。从只有几十个点的小型应用系统扩展为监控超过万点的大型应用系统,以适应石油、石化等危化品企业各种规模的企业应用。
      该架构可以非常容易的将单站应用扩展为多操作站应用,如果您需要在监控网络中增加一个操作站,只需在网络中添加一台新的计算机,不需要做大量的组态工作即可完成。
    1、单机应用

      单机应用架构一般 应用于现场只需要单独监控站的场合,作为监控中心直接管理所有的设备并执行操作员请求,并且可以支持万点变量的控制参数。数据采集可以并发支持不同协议的设备,除了支持常见的MODBUS、OPC 等标准协议,还支持各种DCS、PLC、模块、板卡、仪表等设备通讯。

     

    2、并行应用

      并行架构用于现场需要多个主站服务器的场合,组成并行多站,站站之间可以进行独立操作,并行的完成对控制设备的监控和管理,保证多人协作与热备配置,使多人的应用和用户请求可以并行运行。这种网络适用于网络速度快、容量大、需要单独的数据库及报警处理的场合。

     

     3、C/S应用

      客户机-服务器架构由服务器负责与控制设备的通信,客户端所有的数据查询与界面展示都是通过服务器与设备进行交互的,客户机不仅可以是第三方软件。服务器作为数据的中心,提供标准的数据接口给网络其它节点。
      在此架构中软件既可以做服务器也可以做客户端,作为客户端的软件不仅可以请求单个服务器的数据,而且可以向多个服务器请求数据。不仅可以向同一工程的不同服务器请求数据,而且可以向不同工程的服务器请求数据。不仅可以向单服务器请求数据,而且可以向冗余服务器系统请求数据,并实现自动切换。
      该网络结构的特点是:客户端共用服务器的数据和报警信息,客户端如需操作控制设备需经由服务器,此种架构降低了对控制设备的通讯性能要求。主要分为以下三种服务器架构模式:
      单服务器架构

     

     

      ●多任务服务器架构
      对于数据库服务而言,除了记录正确的处理结果之外,也面临着一些挑战:如何提高处理速度、数据可用性等。在此情况下可以使用多个ForceControl V7.0服务器分别存放和处理实时数据、历史数据、报警数据等,ForceControl V7.0的客户端工程运行时向相应的服务器请求数据。

     

     

     


      冗余服务器架构
      由上图可知,服务器软件必须应对多个客户端的数据读写要求,如果服务器故障将导致操作站失去对控制设备的控制,对作为服务器本身的电脑性能及可靠性要求较高,所以为了防止各种不可恢复的故障,可使用冗余解决方案,即在服务器端使用主从冗余服务器。正常状态下主机工作,从机备份,如遇主机发生故障时,从机可自动接管主机的工作,与下层设备自动建立通信连接。


      冗余服务器的特点:
      1) 实现真正的冗余;
      2) 无须编程或特别进行设计;
      3) 完全的自动切换;
      4)仅对主机进行数据的读写,从机同步获取主机数据。
      同时,为了防止冗余服务器之间的网络发生意外故障,提供了双网双机的冗余解决方案。

    4、基于internet/intronet的访问
      可以为企业在创建基于Internet/Intranet 的网络信息门户时提供完整的软件解决方案。即使您远离现场,也可以通过企业的Intranet 网络,在任何一个科室的工作站上用标准的浏览器浏览工厂的生产过程;而通过Internet,无论在世界的任何的方,您都可以轻松查看所有的生产信息,组织现场调度会议,或对操作人员和工程师进行培训。可以支持从广域网到局域网网络访问的整体解决方案。WEB Server 专为构建企业级WEB服务器而设计,具备高容量的数据吞吐能力。

     


      网络客户端是一个完全的“瘦”客户端,客户端不需要特殊的驱动程序或支持软件,只需要使用标准的IE 浏览器,也支持PDA 掌上终端访问力控的WEB 服务器。力控 WEB Server 实现了服务器端与客户端画面的高度同步,在浏览器上可以同时浏览多个过程画面,客户看到的图形界面与通用组态软件生成的过程画面效果完全相同。

    5、分布式综合应用解决方案
      针对大型生产系统的监控,现场应用环境复杂,需要灵活配置网络及B/S网络组成分布式综合应用。
      例如:有一种情况是生产设备的地理位置分散,数量巨大,而数据实时性要求不高,监控仅需要少量的集中操作站即可(如陆地石油开采)。这时就可以采用多数据源结构,灵活配置分布式C/S网络结构。


      

        上图中客户端需要从不同的远程服务器来收集数据。在应用中我们发现,实际情况往往更为复杂。在有些应用中,既可以作为下层网络的客户端又可以作为上层网络的服务器,如下图中的“数据服务器”。


      在很多生产环境中,用户可能遇到现场不具备使用有线网络的条件,这时要求服务器和客户端之间的网络以及控制器与服务器间的网络进行无线通讯。系统提供完整的无线通讯解决方案,无论是移动设备端、广泛分布的无线通讯设备终端、还是无线监控子站系统,都有完善、可靠的解决方案。
      结合以上的系统网络结构应用方式,可以构成大规模SCADA 系统或者DCS分布式应用解决方案。分布式是力控软件在分布式网络中的综合应用,当现场终端比较多,采用分布式复合架构,I/O 服务器可以分别进行现场数据采集,每个前置客户端分别采集不同的子站和子单元,中心的服务器进行数据汇总,和客户端进行数据交互,形成统一的监控管理系统实现对事件的分析、报警的确认和整理、WEB 发布、历史数据存储等功能。

     


      在系统中除了可以提供传统的操作员站和工程师站外,利用本身的分布式实时数据库还可以分别充当I/O 服务器、历史服务器、事件服务器、WEB 服务器等多项功能,来构成大规模SCADA 系统或者DCS 系统。软件服务器之间可以互相进行数据交互和通信,客户端可以同时访问多个服务器的数据。

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