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1 绪论
1.1 课题的提出
1.1.1工业监控系统
随着计算机技术的发展，结合PC技术的工业自动化控制系统，使传统工业生产的模式发生了根本的改变，因此基于PC技术的工业监控系统越来越多的被用于工业自动化生产。
工业生产现场往往非常恶劣，单纯依靠技术人员对现场数据进行采集处理,一旦数据变化速度快或者数据量大就难以满足工业控制的实时性要求。然而仅仅实现对现场设备的控制已经无法满足工业自动化的更髙要求，在对现场设备进行控制的同时实现对其运行状况的实时监视才具备更多的实际意义，因此对工业现场进行自动检测控制和监视管理的工业监控系统应运而生。
单独用可编程控制器构成的传统工业监控系统有着严重的局限性，主要表现为：无法显示各种实时图形，无法显示汉字和打印汉字报表，无法大量存储数据，没有良好的用户界面。计算机具有强大的运算、存储、逻辑判断等信息加工能力，从它诞生开始就被应用到控制系统中，特别是微处理器的出现，进一步扩大了计算机的应用范围。随着通用工业监控技术的发展，在计算机上配以自动化组态软件可更直观、更方便地对生产过程进行监视和控制，充分发挥计算机的复杂数据运算处理、报表统计和图形显示能力，同时极大弥补工业监控领域用一台或数台超大型可编程控制器包揽全局的不足。因此，工业监控系统己经逐渐发展为计算机监控系统。
工业监控系统是以计算机为基础用于生产过程自动监控的自动化系统，在对现场设备进行监视和控制的同时，实现数据采集、设备测量与控制及各类信号报警等各项功能。随着计算机技术、网络技术、控制技术的不断发展，监控系统自诞生之日发展到今天，共经历了五代基于不同软硬件的发展阶段。
(1) 集中式监控系统:以单板机为控制装置，与上位机通过串口相连，所有模块集中在若干个机柜中，这种系统技术比较落后，不符合分布、开放趋势。
(2) 基于模拟仪表的监控系统:以“集散式控制系统DCS(Distributed Control System)"为理论基础，采用成熟的模拟仪表，以“传感器、变送器、控制器和执行机构，为系统模型构成，这类系统开放性不足，系统文护和升级都不便。
(3) 基于智能仪表的监控系统:一般由监控主机、CPU模块、I/O模块、智能仪表、带电执行机构、MODBUS网络等组成。
(4) 基于现场总线的监控系统:现场总线控制系统FCS(FieldBus Control System)运用数字通信、计算机、自动控制、网络、智能仪表等先进技术，具有全分散、开放性、全数字化、智能、双向、互联、多接点、多分支等特点，现场总线标准有Profibus，CAN,Lonworks,WorldFip等。
(5) 基于计算机网络的监控系统:I/0设备直接连到以太网或连到与以太网兼容的I/O数据集中器上，保留以太网的物理层及数据链路层协议，应用层使用现场总线定义的协议。
随着科学技术的不断进步，现代工业的生产技术、工艺过程日趋复杂，生产设备和装置的规模也不断扩大，企业生产自动化的要求越来越高，早期传统的、封闭式的、专用的工业监控系统己显得力不从心。而传统的DCS由于采用专用网络、专用的控制设备、专用软件，使得系统造价高，开放性不足，软件文护和升级不便。监控系统以基于现场总线和基于工业以太网为发展趋势，由于PLC具有优良的向下分布式I/O能力(支持远程I/O以及现场总线网络)、向上高速连接能力(支持髙速网络)，因而越来越多的监控系统是基于PC-PLC结构开发的。