Web server giám sát hệ thống

Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B LỜI NÓI ĐẦU Trong q trình cơng nghiệp hóa – đại hóa đất nước Tự động hóa yếu tố khơng thể thiếu cơng nghiệp đại Nói đến tự động hóa máy tính cơng cụ hỗ trợ đắc lực thiếu nhiều lĩnh vực, đặc biệt đo lường, điều khiển giám sát Việc ứng dụng máy tính vào kỹ thuật đo lường, điều khiển giám sát đem lại nhiều kết đầy tính ưu việt Các thiết bị, hệ thống đo lường, điều khiển giám sát ghép nối với máy tính có độ xác cao, thời gian thu thập liệu ngắn Nhưng điều đáng quan tâm mức độ tự động hóa việc thu thập xử lý kết đo, kể việc lập bảng thống kê, đồ họa, in kết Vì vậy, tơi chọn đề tài “WEB SERVER GIÁM SÁT HỆ THỐNG” Đề tài nghiên cứu Web Server đặc biệt phần OPC Server phần mềm WinCC Web Navigator để giám sát hệ thống Đồng thời sử dụng mạng LAN thực thi ứng dụng điều khiển hệ thống đèn giao thơng Trong có máy server kết nối với PLC điều khiển giám sát yêu cầu chấp hành từ máy client; hai máy lại máy client cho phép gởi yêu cầu chấp hành Trong trình làm luận văn hướng dẫn tận tình giáo viên hướng dẫn Th.S Hồng Đình Long thân tác giả cố gắng tham khảo tài liệu tìm hiểu thời gian kinh nghiệm hạn chế nên luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp nhận xét đánh giá q báu thầy bạn để luận văn hoàn thiện Tôi xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình chu đáo thầy khoa đặc biệt giáo viên hướng dẫn Th.S Hồng Đình Long giúp đỡ tơi nhiều để tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cám ơn SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ngày 09 tháng 07 năm 2009 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B Th.S HỒNG ĐÌNH LONG GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Ngày … tháng … năm 200… GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Ngày … tháng … năm 200… GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .5 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WEB SERVER 10 1.1.Giới thiệu Web server .10 1.2.Vai trò Web server [7] 12 1.3.Tầm quan trọng web server [7] 13 1.4.Các tiêu chuẩn đánh giá [7] 13 1.4.1.Hiệu .13 1.4.2.Bảo mật 13 1.4.3.Truy cập tích hợp với sở liệu 14 1.4.4.Quản lý quản trị web server 14 1.5.Nền tảng web server [7] 14 1.5.1.Xử lý truy nhập cạnh tranh 15 1.5.2.Bảo mật 15 1.5.3.Lưu trữ truy nhập sở liệu .16 1.5.4.Lựa chọn cuối 16 CHƯƠNG 2: OPC SERVER 18 CHƯƠNG 3: WINCC - WEB NAVIGATOR .30 CHƯƠNG 4: THIẾT LẬP WEB NAVIGATOR 40 CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG MINH HỌA 57 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC: GIỚI THIỆU CHUẨN COM VÀ DCOM 66 GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B DANH MỤC HÌNH LỜI NÓI ĐẦU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .2 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN .5 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WEB SERVER 10 1.1.Giới thiệu Web server .10 1.2.Vai trò Web server [7] 12 1.3.Tầm quan trọng web server [7] 13 1.4.Các tiêu chuẩn đánh giá [7] 13 1.4.1.Hiệu .13 1.4.2.Bảo mật 13 1.4.3.Truy cập tích hợp với sở liệu 14 1.4.4.Quản lý quản trị web server 14 1.5.Nền tảng web server [7] 14 1.5.1.Xử lý truy nhập cạnh tranh 15 1.5.2.Bảo mật 15 1.5.3.Lưu trữ truy nhập sở liệu .16 1.5.4.Lựa chọn cuối 16 CHƯƠNG 2: OPC SERVER 18 Hình 2.1: Mơ hình OPC server 19 Hình 2.2: OPC client 19 Hình 2.3: Mối quan hệ OPC server / client 20 Hình 2.4: Mối quan hệ server Group .20 Hình 2.5: Mối quan hệ Group / Item 21 Hình 2.6: OPC interface 23 Hình 2.7: Kiến trúc Client/Server OPC 24 Hình 2.8: OPC Custom Interfaces 25 Hình 2.10: Ví dụ mạng OPC 27 CHƯƠNG 3: WINCC - WEB NAVIGATOR .30 Hình 3.1: WinCC SCADA Client, Web server hệ thống client khác web với trung tâm lưu trữ sở liệu 31 GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B Hình 3.2: Thin client điều hành khác WinCC Web Navigator server 34 Hình 3.3: Trạm web server (tải cân bằng) với nhiều web client 35 Hình 3.4: Hệ thống đa người dùng lên đến 32 client server 36 Hình 3.5: Mã hóa Manchester 37 CHƯƠNG 4: THIẾT LẬP WEB NAVIGATOR 40 Hình 4.1: Cài đặt Internet Information Services (IIS) 41 Hình 4.2: Quá trình cài đặt IIS 41 Hình 4.3: Cấu hình WinCC Web Navigator (1) 42 Hình 4.4: Cấu hình WinCC Web Navigator (2) 43 Hình 4.5: Cấu hình WinCC Web Navigator (3) 44 Hình 4.6: Kiểm tra trang Web mặc định .44 Hình 4.7: Phát hành trang Web Wizard 45 Hình 4.8: Chọn đường dẫn cho trang Web 46 Hình 4.9: Chọn hình ảnh đưa lên trang Web .47 Hình 4.10: Chọn Function đưa lên trang Web .47 Hình 4.11: Chọn Graphic đưa lên trang Web .48 Hình 4.12: Hồn thành q trình đưa lên Web (1) 48 Hình 4.13: Hồn thành q trình đưa lên Web (2) 49 Hình 4.14: Đặt tên password cho user 50 Hình 4.15: Thiết lập chức truy cập cho user .50 Hình 4.16: Cấu hình cho Local Intranet (1) 51 Hình 4.17: Cấu hình cho Local Intranet (2) 52 Hình 4.18: Cấu hình cho Local Intranet (3) 53 Hình 4.19: Hộp thoại đăng nhập vào hệ thống 54 Hình 4.20: Giao diện lần dùng WinCC Web Navigator 55 Hình 4.21: Cài đăt Web Navigator máy client thông qua Web 55 Hình 4.22: Hộp thoại lưu chương trình cài đặt Web Navigator 56 Hình 4.23: Hình ảnh hiển thị Internet Explorer server 56 CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG MINH HỌA 57 Hình 5.1: Tạo biến PCAccess .61 Hình 5.2: Liên kết biến ngoại WinCC với PCAccess 62 Hình 5.3: Liên kết biến nội WinCC 62 Hình 5.4: Kết Runtime WinCC 62 Hình 5.5: Kết giao diện Client Internet Explorer 63 Hình 5.6: Kết giao diện Client Internet Explorer 63 GVHD: Th.S HOÀNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang ĐHĐT1B CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC: GIỚI THIỆU CHUẨN COM VÀ DCOM 66 GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 10 ĐHĐT1B CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ WEB SERVER 1.1 Giới thiệu Web server Web Server máy chủ có dung lượng lớn, tốc độ cao, dùng để lưu trữ thông tin ngân hàng liệu, chứa website thiết kế với thông tin liên quan khác (các mã Script, chương trình, file Multimedia) Web Server có khả gửi đến máy khách trang Web thông qua môi trường Internet (hoặc Intranet) qua giao thức HTTP - giao thức thiết kế để gửi file đến trình duyệt Web (Web Browser), giao thức khác Tất Web Server có địa IP (IP Address) có Domain Name Giả sử đánh vào Address trình duyệt dịng http://www.abc.com sau gõ phím Enter Khi trình duyệt gửi u cầu đến Server có Domain Name www.abc.com Server tìm trang Web có tên index.htm gửi đến trình duyệt Bất kỳ máy tính trở thành Web Server việc cài đặt lên chương trình phần mềm Server Software sau kết nối vào Internet Khi máy tính kết nối đến Web Server gửi đến yêu cầu truy cập thông tin từ trang Web đó, Web Server Software nhận yêu cầu gửi lại cho thơng tin mà mong muốn Giống phần mềm khác, Web Server Software ứng dụng phần mềm Nó cài đặt, chạy máy tính dùng làm Web Server, nhờ có chương trình mà người sử dụng truy cập đến thơng tin trang Web từ máy tính khác mạng (Internet, Intranet) GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 53 ĐHĐT1B Hình 4.18: Cấu hình cho Local Intranet (3) Sau click “Apply” “OK” cửa sổ "Internet Option" để hoàn thành cài đặt cần thiết cho Internet Explorer Bước 9: Cài đặt WinCC Web Navigator Client Trên địa Internet Explorer, nhập địa IP máy server Ví dụ http://192.168.0.1 nhấn phím “Enter” Cửa sổ sau xuất hiện, yêu cầu nhập tên đăng nhập password để truy cập server Nhập xong tên password, click “OK” GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 54 ĐHĐT1B Hình 4.19: Hộp thoại đăng nhập vào hệ thống Sau hình “WinCC Web Navigator V7.0”, click vào link “OK” GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 55 ĐHĐT1B Hình 4.20: Giao diện lần dùng WinCC Web Navigator Tiếp theo click vào link “7.0.0.0” để cài đặt “WinCC Basic Process Control” Và click “Save” Hình 4.21: Cài đăt Web Navigator máy client thơng qua Web GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 56 ĐHĐT1B Hình 4.22: Hộp thoại lưu chương trình cài đặt Web Navigator Bước 10: Dự án Web Cuối máy client giao diện giám sát trình hoạt động hệ thống máy server Hình 4.23: Hình ảnh hiển thị Internet Explorer server GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 57 ĐHĐT1B CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG MINH HỌA Ứng dụng WinCC Web Navigator vào hệ thống điều khiển đèn giao thơng Trong có ba máy tính nối mạng LAN với nhau; máy làm server kết nối với PLC điều khiển hệ thống, giám sát yêu cầu từ client; hai máy làm client có chức măng quan sát server điều khiển đồng thời gởi yêu cầu server điều khiển 5.1 Chương trình PLC GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG Trang 58 ĐHĐT1B SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG Trang 59 ĐHĐT1B SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 60 ĐHĐT1B 5.2 Liên kết biến PCAccess với PLC GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 61 ĐHĐT1B Hình 5.1: Tạo biến PCAccess 5.3 Thiết kế giao diện WinCC 5.3.1 Liên kết biến WinCC GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 62 ĐHĐT1B Hình 5.2: Liên kết biến ngoại WinCC với PCAccess Hình 5.3: Liên kết biến nội WinCC 5.3.2 Kết Hình 5.4: Kết Runtime WinCC GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 63 ĐHĐT1B Hình 5.5: Kết giao diện Client Internet Explorer Hình 5.6: Kết giao diện Client Internet Explorer GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 64 ĐHĐT1B CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN Kết thực luận văn với yêu cầu giao: tìm hiểu Web Server đặc biệt OPC server WinCC Web Navigator Khuyết điểm: Phần ứng dụng: Hệ thống chưa phát huy hết tối đa chức WinCC Web Navigator, hệ thống thực giới hạn mạng LAN, chưa phát triển sang mạng WAN Internet hạn chế kiến thức mạng Hướng phát triển: Hệ thống phát triển lên thành hệ thống giám sát từ xa qua mạng Internet mạng không dây Ứng dụng: Hệ thống điều khiển giám sát web server có thể: • Ứng dụng cấp độ nhà máy, giám sát viên điều khiển giám sát hoạt động hệ thống nhiều nhà xưởng văn phịng riêng • Ứng dụng hệ thống điều khiển phân tán (DCS), dùng điều khiển giám sát nhiều hệ thống có chức đặc biệt riêng liên quan mật thiết với GVHD: Th.S HOÀNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 65 ĐHĐT1B TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Anh [1] www.opcfoundation.org OPC server [2] www.siemens.com WinCC Web Navigator [3] “SIMATIC WinCC – Process visualization with Plant Intelligence”, Brochure April 2009 [4] www.google.com.vn Web Server… [5] www.OPCSource.com “KepserverEx Client Connectivity Guide”, 2001 Tiếng Việt [6] TS Hoàng Minh Sơn, “Hệ thống điều khiển phân tán”, ĐH Bách Khoa Hà Nội, 2003 [7] Phan Thanh Phương, Luận văn thạc sỹ “Xây dựng Web Server quản lý giám sát cho nhà máy sản xuất xi măng”, 2007 [8] Nguyễn Đức Thành, “Đo lường điều khiển máy tính”, NXB ĐH Bách Khoa TP.HCM, 2008 GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 66 ĐHĐT1B PHỤ LỤC: GIỚI THIỆU CHUẨN COM VÀ DCOM I COM COM (Component Object Model) mơ hình đối tượng thành phần, mơ hình sở cho nhiều cơng nghệ phần mềm quan trọng hãng Microsoft COM định nghĩa chuẩn nhị phân đặc tả kết nối cho việc tương tác thành phần phần mềm với thành phần khác trình tính tốn, nhiều q trình khác hay máy tính riêng biệt COM mơ hình lập trình sở đối tượng thiết kế để nâng cao tương tác thành phần phần mềm, nghĩa là, cho phép hai nhiều ứng dụng hay thành phần dễ dàng giao tiếp với cho dù chúng viết nhiều người khác khoảng thời gian khác nhau, nhiều ngôn ngữ lập trình khác chí chạy máy tính khác nhau, khơng hay cài đặt hệ điều hành Để thực điều này, COM định nghĩa thực thi kỹ thuật cho phép ứng dụng kết nối với đối tượng phần mềm Một đối tượng COM lập trình ngôn ngữ thông dụng C, C++ VB II DCOM DCOM (Distributed COM) mở rộng COM cho việc giao tiếp đối tượng phân tán, thuộc chương trình chạy nhiều máy tính khác mạng LAN, WAN hay Internet Với DCOM, ứng dụng phân tán nhiều vị trí đem lại thuận lợi cho ứng dụng Ngày người ta nói tới COM thường bao hàm DCOM DCOM cơng nghệ lý tưởng cho ứng dụng nhiều tầng lớp cho phép thành phần ActiveX làm việc ngang qua mạng Nhiều người phát triển thêm thành phần mà không cần phải lo lắng lập trình mạng, tính tương thích hệ thống hợp thành phần GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT Luận văn tốt nghiệp Trang 67 ĐHĐT1B xây dựng từ ngôn ngữ khác Nó dẫn tới hạ thấp giá thành làm giảm phức tạp việc phân tán ứng dụng thành phần GVHD: Th.S HỒNG ĐÌNH LONG SVTH: LƯU TIẾN ĐẠT ... Client, Web server hệ thống client khác web với trung tâm lưu trữ sở liệu 3.2 WinCC / Web Navigator - Hệ thống điều khiển giám sát thông qua web [3] 3.2.1 Những lợi ích • Người điều khiển giám sát. .. dự án WinCC web server cài đặt hệ thống WinCC đơn người dùng, WinCC server client Vì web client kết nối với web server truy cập đến tất dự án WinCC server (có thể đến 12 server) hệ thống nơi giới... hệ thống từ xa rời rạc (Ví dụ: hệ thống xử lý nước thải hệ thống trạm điều khiển) để truy xuất thông tin quy trình khứ WinCC/WebNavigator hỗ trợ đầy đủ hệ thống điều khiển giám sát thơng qua web