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(jí)、遠(yuǎn)程化發(fā)展，這樣也就不可避免地產(chǎn)生異地多級(jí)機(jī)構(gòu)同時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行操作的情況。如何合理設(shè)置和管理權(quán)限成為設(shè)計(jì)多級(jí)異地遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的重要問(wèn)題。本文以黃河引黃涵閘遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)為例詳細(xì)介紹了利用WinCC中的內(nèi)部變量實(shí)現(xiàn)多級(jí)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(jī)構(gòu)主要由黃河水利委員會(huì)、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(gè)節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)均具備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)正在進(jìn)行操作時(shí)，該節(jié)點(diǎn)將正在進(jìn)行操作的信號(hào)發(fā)送至其上級(jí)和下級(jí)節(jié)點(diǎn)，其操作可被操作權(quán)限高的上級(jí)節(jié)點(diǎn)隨時(shí)中斷，但不能被下級(jí)節(jié)點(diǎn)中斷。在必要時(shí)上級(jí)節(jié)點(diǎn)可鎖定下級(jí)節(jié)點(diǎn)的操作功能，有在上級(jí)節(jié)點(diǎn)同意并對(duì)其解鎖后，下級(jí)節(jié)點(diǎn)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(dòng)化領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)和Microsoft的強(qiáng)大功能相結(jié)合的產(chǎn)物。它有各種有效功能用于自動(dòng)化過(guò)程，是用于個(gè)人計(jì)算機(jī)上的、按價(jià)格和性能分級(jí)的HMI和SCADA系統(tǒng)?？梢匀菀椎慕Y(jié)合標(biāo)準(zhǔn)和用戶程序生成人機(jī)界面，準(zhǔn)確的滿足實(shí)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(jī)。在WinCC服務(wù)器建立兩個(gè)個(gè)無(wú)符號(hào)的內(nèi)部整數(shù)變量(這樣就不增加系統(tǒng)的點(diǎn)數(shù))，一個(gè)作為權(quán)限值，并根據(jù)不同級(jí)別的監(jiān)控中心對(duì)這個(gè)變量設(shè)置不同的數(shù)值，另一個(gè)作為權(quán)限標(biāo)志，然后生成Server data，WinCC客戶機(jī)裝載Server data，這樣客戶機(jī)就能對(duì)服務(wù)器定義的變量進(jìn)行讀寫(xiě)操作。在組態(tài)畫(huà)面時(shí)，對(duì)每一個(gè)控制按鈕的properties中的Miscellaneous的operator連接權(quán)限值變量，根據(jù)級(jí)別的不同而對(duì)這個(gè)屬性設(shè)置不同的值，從而實(shí)現(xiàn)只有當(dāng)權(quán)限在本級(jí)時(shí)，才可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。同時(shí)在操作畫(huà)面上組態(tài)一個(gè)I/O域，連接另一個(gè)變量標(biāo)志變量，用來(lái)顯示當(dāng)前操作權(quán)限在哪一級(jí)。若權(quán)限在他的上級(jí)，它可以申請(qǐng)權(quán)限;若在他的下級(jí)，它可以收回權(quán)限。系統(tǒng)組態(tài)和編程畫(huà)面以及運(yùn)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(qǐng)、下放和收回組態(tài)與編程

圖5     系統(tǒng)運(yùn)行畫(huà)

4  結(jié)束語(yǔ)
本文介紹了利用西門子的WinCC中的內(nèi)部變量來(lái)實(shí)現(xiàn)多級(jí)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(guò)程，該方法已在黃河涵閘遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中成功運(yùn)用，并獲得了黃委會(huì)的好評(píng)。這種方法可推廣到其他多級(jí)遠(yuǎn)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(yùn)行。