多級異地遠程控制系統(tǒng)中的權(quán)限管理

1 引言
隨著工業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)也向著異地、多級、遠程化發(fā)展，這樣也就不可避免地產(chǎn)生異地多級機構(gòu)同時對現(xiàn)場設(shè)備進行操作的情況。如何合理設(shè)置和管理權(quán)限成為設(shè)計多級異地遠程監(jiān)控系統(tǒng)的重要問題。本文以黃河引黃涵閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)為例詳細介紹了利用WinCC中的內(nèi)部變量實現(xiàn)多級控制系統(tǒng)中的權(quán)限管理。

2 系統(tǒng)介紹
黃河下游引水用水調(diào)度和管理機構(gòu)主要由黃河水利委員會、省局、地市局、縣局以及現(xiàn)地閘管所構(gòu)成，把黃委、省局、市局、縣局和閘管所分別作為網(wǎng)絡(luò)上的一個節(jié)點，各節(jié)點均具備對現(xiàn)場設(shè)備的操作控制功能，其中黃委權(quán)限最高，依次為省局、市局、縣局和閘管所。當某一個節(jié)點正在進行操作時，該節(jié)點將正在進行操作的信號發(fā)送至其上級和下級節(jié)點，其操作可被操作權(quán)限高的上級節(jié)點隨時中斷，但不能被下級節(jié)點中斷。在必要時上級節(jié)點可鎖定下級節(jié)點的操作功能，有在上級節(jié)點同意并對其解鎖后，下級節(jié)點才能操作。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示，權(quán)限處理流程圖如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2 權(quán)限流程圖

3 系統(tǒng)組態(tài)
SIMATIC WinCC(視窗控制中心)是SIEMENS在自動化領(lǐng)域中的先進技術(shù)和Microsoft的強大功能相結(jié)合的產(chǎn)物。它有各種有效功能用于自動化過程，是用于個人計算機上的、按價格和性能分級的HMI和SCADA系統(tǒng)。可以容易的結(jié)合標準和用戶程序生成人機界面，準確的滿足實際要求。

在系統(tǒng)中閘管所監(jiān)控中心的WinCC作為服務(wù)器，其他監(jiān)控中心的WinCC作為客戶機。在WinCC服務(wù)器建立兩個個無符號的內(nèi)部整數(shù)變量(這樣就不增加系統(tǒng)的點數(shù))，一個作為權(quán)限值，并根據(jù)不同級別的監(jiān)控中心對這個變量設(shè)置不同的數(shù)值，另一個作為權(quán)限標志，然后生成Server data，WinCC客戶機裝載Server data，這樣客戶機就能對服務(wù)器定義的變量進行讀寫操作。在組態(tài)畫面時，對每一個控制按鈕的properties中的Miscellaneous的operator連接權(quán)限值變量，根據(jù)級別的不同而對這個屬性設(shè)置不同的值，從而實現(xiàn)只有當權(quán)限在本級時，才可以對現(xiàn)場設(shè)備進行控制。同時在操作畫面上組態(tài)一個I/O域，連接另一個變量標志變量，用來顯示當前操作權(quán)限在哪一級。若權(quán)限在他的上級，它可以申請權(quán)限;若在他的下級，它可以收回權(quán)限。系統(tǒng)組態(tài)和編程畫面以及運行分別如圖3、圖4和圖5所示。

圖3 Control enable 屬性 和 I/O 域組態(tài)與編程

圖4 權(quán)限申請、下放和收回組態(tài)與編程

圖5 系統(tǒng)運行畫

4 結(jié)束語
本文介紹了利用西門子的WinCC中的內(nèi)部變量來實現(xiàn)多級控制系統(tǒng)的權(quán)限設(shè)置與管理，并詳術(shù)了其組態(tài)編程過程，該方法已在黃河涵閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)中成功運用，并獲得了黃委會的好評。這種方法可推廣到其他多級遠程監(jiān)控系統(tǒng)中，可以有效的設(shè)置和管理系統(tǒng)的控制權(quán)限，從而保證系統(tǒng)安全可靠的運行。