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2）监控挖掘机设备的运行（建立与上位机通信地址，方便上位机监控所需要数据），以总线或网络通信方式向主控计算机报告设备运行状态及故障报警信号，接受主控计算机的管理和控制命令等。
2.3 管理软件主要功能
1）系统通讯
通讯模式根据硬件具体选型采用以太网或总线形式，确定PLC和PC计算机的通信协议和相关的软硬件设置；
2）系统控制及运动相关参数设置
参照挖掘机的五种工作模式的特点，通过参数设置，调用相关数学模型计算控制参数及控制目标；
3）系统工作参数实时显示
基于PLC与PC计算机的通讯模式和通信协议，PLC将系统工作时的位置信息、速度信息、角度信息以及相关电气设备的控制及状态参数信息写入共享内存，由PC计算机读取并显示；
4）系统运行轨迹的记录、分析及回放
基于PLC与PC计算机的通讯模式和通信协议，PLC将系统运行轨迹信息写入共享内存；PC计算机读取信息并按约定格式写入数据库或文件存储，并以动画形式在界面上复现系统运行情况；
本次研究课题我主要完成的是上位机界面系统设计，以下主要介绍完成上位机界面的过程；本系统的上位机系统可以采用组态软件WinCC系统或者自主开发的含有动态链接库的监
控程序，两种系统各有优势。组态软件可模块式开发，组态控制模块时与外部PLC的IO端口对应便捷，动画效果生动，脚本调用数据库保证了监控效果的稳定，数据的开发性设计更便于监控效果的展示。
自主开发的监控软件采用VS2010工具包软件开发，使得开发更自如，采用动态链接库实时存储与调用数据更便于复现运动轨迹，并且便于开发者后期文护升级。
2.4 系统解决方案及技术描述
1.系统结构图及硬件配置详情。
本系统选用的下位机可编程序控制器(PLC)为西门子(SIEMENS)公司的S7系列。为了提高控制系统的可靠性,上位机推荐为双机双缆热备冗余(两台主机显示三个画面)，下位机推荐为双机双缆半热备冗余。系统配备西门子S7-300系列双CPU半热备冗余主机系统。工作中主CPU带电运行，备用CPU不带电，主CPU出现故障时，备用CPU手动通电以后投入使用，保证整个PLC程控系统的正常运行。两台上位机互为备用、并列工作。PLC主机CPU与上位机之间通过PROFIBUS或者PROFINET网络通讯。系统中，CPU主站接受外部两路独立的220VAC电源，当一路电源失去时,另一路电源能自动投入。各远程站均由一路有220VAC独立供电。
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