引言

    九十年代以來，隨著internet的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到迅速發(fā)展，促使其相關(guān)技術(shù)也逐漸走向成熟。這些不僅對(duì)人們傳統(tǒng)的生活方式產(chǎn)生了巨大的沖擊，而且對(duì)其他領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展也帶來了深刻的影響。網(wǎng)上圖書館，電子商務(wù)和網(wǎng)上虛擬醫(yī)院已被大家所熟悉，而基于internet的遠(yuǎn)程測(cè)控技術(shù)更引起工業(yè)界的廣泛關(guān)注，并在核電站監(jiān)控、石油的輸送管道遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控和機(jī)器人的遠(yuǎn)程

    控制等領(lǐng)域得到應(yīng)用�；�于internet的遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享，具有信息傳遞快捷和交互性強(qiáng)等特點(diǎn)，推動(dòng)著控制技術(shù)向著網(wǎng)絡(luò)化、分布性和開放性的方向發(fā)展，這種發(fā)展趨勢(shì)使控制系統(tǒng)功能的擴(kuò)展更加靈活，性能不斷提高，使用更加簡便。

    1、基于internet遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)的構(gòu)成

    二十世紀(jì)六十年代后期，internet首先在美國出現(xiàn)，八十年代得到廣泛的使用。尤其九十年代至今，internet已經(jīng)變成覆蓋全世界的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，再加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日臻成熟和其給人們提供的數(shù)據(jù)共享、信息傳遞快捷可靠、不受時(shí)空限制和交互性等優(yōu)點(diǎn)，使因特網(wǎng)已經(jīng)成為信息時(shí)代的主要信息載體，并引起工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。

    internet是采用基于開放系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參考模型tcp/ip(transmission control protocol/internet protocol)模型。tcp/ip與開放系統(tǒng)互聯(lián)模型iso（open system interconnection）不同，它有四層：應(yīng)用層、運(yùn)輸層、網(wǎng)絡(luò)互連層和主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接層如表1。

    表1 tcp/ip參考模型

    應(yīng)用層（ftp smtp http telnet）

    運(yùn)輸層（tcp udp）

    網(wǎng)絡(luò)互連層（ip）

    主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接層

    主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)連接層：該層在tcp/ip參考模型中不作定義，只要讓主機(jī)發(fā)送的ip報(bào)文能夠經(jīng)連接層進(jìn)行傳送。

    網(wǎng)絡(luò)互連層：該層定義了互連網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(ip)的報(bào)文格式和傳送過程。該層的工作負(fù)責(zé)把ip報(bào)文從源端送到目的端，協(xié)議采用非連接傳輸方式，不保證ip報(bào)文順序到達(dá)。負(fù)責(zé)解決路由選擇，跨網(wǎng)絡(luò)傳送等問題。

    運(yùn)輸層：該層定義了傳輸控制協(xié)議(tcp)，它是面向連接的，在兩個(gè)對(duì)待實(shí)體(既可以是軟件實(shí)體如一個(gè)進(jìn)程，也可以是硬件實(shí)體如智能輸入輸出芯片)間進(jìn)行可靠傳輸?shù)膮f(xié)議。它保證源終端發(fā)送的字節(jié)流毫無差錯(cuò)地順序到達(dá)目的終端。該層還定義了另一個(gè)傳輸協(xié)議：用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議(udp)，它是一個(gè)不加差錯(cuò)控制、非連接的傳輸協(xié)議。

    應(yīng)用層：它是tcp/ip系統(tǒng)的終端用戶接口，該層包含了目前流行的、面向應(yīng)用的協(xié)議，如：虛擬終端(telnet)、文件傳輸協(xié)議(ftp)、超文本傳輸協(xié)議(ht-tp)、電子郵件協(xié)議(smtp)等。

    internet得到快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用不僅得益于采用了國際通用標(biāo)準(zhǔn)tcp/ip協(xié)議，更重要的是c/s(client/server)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。目前基于瀏覽器的客戶端/服務(wù)器的通信方式比c/s結(jié)構(gòu)更為高效。b/s工作模式下，用戶只需在客戶端裝有通用的瀏覽器，就可以向網(wǎng)絡(luò)上的某一web服務(wù)器提出請(qǐng)求。web服務(wù)器對(duì)用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證后，接受用戶的請(qǐng)求，執(zhí)行相應(yīng)的擴(kuò)展應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行連接，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接受web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)操作請(qǐng)求后，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)查詢、更改、更新等功能，把運(yùn)行結(jié)果提交給web服務(wù)器。web服務(wù)器利用http協(xié)議把運(yùn)行結(jié)果通過主頁形式傳到客戶端，客戶機(jī)接收傳來的主頁文件，并把它顯示在web瀏覽器上。

    計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，工業(yè)控制系統(tǒng)也為適應(yīng)控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜的控制要求和滿足系統(tǒng)多功能的需要，出現(xiàn)了直接數(shù)字控制(ddc)系統(tǒng)、監(jiān)督控制(scc)系統(tǒng)、分級(jí)控制系統(tǒng)、集散型控制系統(tǒng)(dcs)和現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(fcs)。早期的控制系統(tǒng)dcc和scc都是采用微處理器、pc、工控機(jī)為核心，總線為std和pc，機(jī)的isa、multibus、pci總線等，這些總線由于采用集中式控制方式，降低了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)連線長且多，系統(tǒng)抗干擾性差。后來出現(xiàn)了集散控制系統(tǒng)，如日本的tdcs-2000系統(tǒng)和美國貝利控制公司的network-90系統(tǒng)等，它采用多臺(tái)微處理器分散在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，總線為高速數(shù)據(jù)通道（hdw）。由于受計(jì)算機(jī)系統(tǒng)早期存在的系統(tǒng)早期存在的系統(tǒng)封閉這一缺陷的影響，各廠家的產(chǎn)品自成系統(tǒng)，不同廠家的設(shè)備不能互連，難以實(shí)現(xiàn)互換和互操作，另外系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜，聯(lián)網(wǎng)手段和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不靈活。

    目前，出現(xiàn)了最具生命力的工業(yè)控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(fcs