Web介面工业控制系统技术之开发-朝阳科技大学资讯学院.doc

Web 介面工業控制系統技術之開發 陳宏達 陳政隆 朝陽科技大學資訊工程系 朝陽科技大學資訊工程系 e-mail：honda@.tw k13450k13450@  摘要 關鍵詞：Linux、網頁控制、RS485微控器 Abstract A web based control system for industry was successfully developed. The system was based on a high process capability PC computer and both of high security and stability Enterprise Linux System. A web server with database system was built so as the user can monitor this system through web protocol. The peripheral devices were connected to the server by RS-485 interface which could provide high noise immunity. The server could analysis the gathered data which is from peripheral devices. The IO module, industry PID temperature and humidity control system, temperature and humidity sensor, voice module and RFID module were tested on this system. Keywords: Linux, Web Control, RS-485, MCU 前言 1系統架構圖 圖2為本研究所適用的系統架構圖，本系統分為三個部份，第一部份為使用網頁作為終端介面，使用者可以透過手機、電腦監控環境與設備，第二部份為伺服器後端處理，這部分主要用來處理介面端提出的操作與硬體部份的通訊、儲存訊息、數據及資料處理等，第三部份為分支介面控制硬體部分，這部份為各個由RS-485控制介面元件，可為8051Based控制的元件，如(IO控制模組如繼電器模組、RFID控制、溫度感測模組、語音模組等等)、溫度控制器、濕度控制器等等，主要符合RS-485[6]控制介面的元件都為本研究控制的目標，當然這部份對於不同的應用環境會有所不同，介面部份採用串列傳輸的RS-485介面，這個介面雖然速度頻寬方面不如USB，或網路，但它可以長距離控制，支援多個終端元件，容易與其他無線元件搭配如Zigbee[7]，配線簡單仍為工業界愛用的介面控制方式，技術成熟穩定抗干擾，在PC方面可以經由 RS-232轉換成RS-485，支援半雙工通信，也可以經由電路控制支援全雙工。 圖2系統結構圖 伺服器系統 本系統建構在Centos 6.3 社群版Linux作業系統上，是屬於免費與自由的企業等級之發行版本，在穩定度與相容性都與紅帽企業版Linux(RHEL)相當，並且擁有許多免費應用軟體支援，而漏洞的修補上有廣大的社群系統，使用者只要持續更新，甚至可以設定成自動更新，使用者可以不需要花費太多心思去維護，即能降低漏洞造成的損害，對於連接於網路的系統來講，安全性與網路應付能力較嵌入式系統來的高。Linux 系統搭配 SSH[8]、防火牆、SELinux[9] 可以加強系統安全及處理方便性，此外也可以架設郵件處理，方便訊息傳遞。 2.1.2 網頁資料庫伺服器 本研究網頁伺服器採用市占率最高的Apache[10]，它能與PHP[11]、MySql[12] 等開源軟體搭配，因子除了支援PHP 語言可以進行資料收集處理及資料庫Mysql連結，也可以支援CGI(Common Gateway Interface)[13]程式，使用C-CGI 程式方便於介面控制，使用Shell Script CGI 方便資料處理，讓使用者能透過網頁的方式來在大部份的網頁瀏覽平台進行監控及資料處理，此外，使用Javascript[14]加強操作介面及部份使用者端的資料處理以降低伺服器的負荷。 資料庫的強大蒐集及搜尋能力，可以儲存系統設定(內容包含設備所屬區域、該區域位置、設備的位置、設備的圖示)、收集的數據、RFID編號、密碼、人員權限資料等。當使用者於介面瀏覽時會以Ajax [15]方式連結後端PHP頁面存取資料庫訊息然後載入介面中。必要的檔案資料也可以經由網頁方式上傳到伺服器處理或是下載。 2.2 硬體設備 2.2.1 PID控制器 proportional i