1.2.3. Принципы управления через интернет

Существует два различных способа управления через интернет, на основе которых построен ряд коммерческих продуктов: способ удаленного терминала и способ деления SCADA пакета на серверную и клиентскую части.

Удаленный терминал можно представить себе как удлинение проводов мыши, клавиатуры и монитора с помощью интернета, при этом визуализация выполняется в окне веб-браузера, а на компьютер через интернет передаются только сигналы от мыши и клавиатуры. Управляемая программа исполняется на удаленном от пользователя компьютере, на котором устанавливается специализированный веб-сервер. Прямо из веб-браузера можно работать с запущенными на веб-сервере программами, с файловой системой и реестром сервера, запускать программы, контролировать выполняющиеся приложения и службы, устанавливать права доступа к системе, получать информацию о загрузке процессора и оперативной памяти.

Примерами таких программ могут служить пакеты фирмы LogMeIn RemotelyAnywhere (www.remotelyanywhere.com), GoToMyPC (www.gotomypc.com) и SpyAnywhere (www.spyanywhere.com).

Удаленный терминал можно использовать для управления любой программой, в том числе SCADA. Его недостатком является требование большой пропускной способности интернет-канала, поскольку через интернет передается весь экран удаленного компьютера.

Второй способ удаленного управления через интернет основан на делении SCADA пакета на серверную и клиентскую части. Клиентская часть представляет собой веб-браузер, который просматривает специализированную веб-страницу, находящуюся на веб-сервере. На этой странице создается специализированный интерфейс с графикой и анимацией. Анимация выполняется с помощью JScript, VBScript, Java апплетов, Flash и анимированныхGIF-файлов. Поскольку основная часть визуальной динамики пользовательского интерфейса исполняется на клиентском компьютере, а с сервера передаются только данные об объекте автоматизации, существенно снижаются требования к пропускной способности интернет-канала.

JavaScript или VBScript применяются в таких системах для создания динамических веб-страниц (с вращающимися лопастями вентиляторов, с движением жидкости в трубах и т. п.), для оперативной проверки правильности действий пользователя при заполнении форм до передачи страницы на сервер, для взаимодействия с пользователем при решении таких задач, которые не требуют обращения к серверу.

Веб-страница может воспринимать действия пользователя, например, нажатие кнопок, заполнение форм и передавать их серверу. Сервер в ответ формирует новую веб-страницу с элементами, измененными в соответствии с действиями пользователя. Выполняется это с помощью CGI-сценария (Common Gateway Interface), который пишется обычно на языке Perl и располагается на сервере (подробнее см. в книге [Матросов]). Название "сценарий" или "скрипт" связано с тем, что программа не транслируется в исполняемый код, а выполняется непосредственно, с помощью интерпретатора языка [Матросов]. Язык Perl используется только на серверах, работающих под операционной системой Unix, поэтому программистам, работающим с Windows, он обычно незнаком.

Для среды Windows фирма Microsoft предложила технологию ASP.NET (Active Server Pages) [Макдональд], которая позволяет создавать веб-страницы, находящиеся на сервере и содержащие код сценариев VBScript или C#. Результаты выполнения сценариев VBScript передаются от сервера клиенту. Технологию ASP.NET можно использовать на сервере Internet Information Server (IIS), который работает под управлением Microsoft Windows Server. В частности, вебсайт, на котором Вы сейчас находитесь, разработан на основе ASP.NET и IIS. Система управления навигацией по сайту выполнена с помощью VisualBasic.NET, который позволяет использовать стандартный ОРС сервер для взаимодействия с устройствами ввода-вывода, как это описано в разделе "Программное обеспечение".

Отметим, что JScript и VBScript, ActiveX, Flash и анимированные GIF исполняются только на стороне клиента без взаимодействия с сервером, в то время как CGI и ASP.NET исполняются на стороне веб-сервера и именно они извлекают данные из OPC сервера или базы данных SCADA системы, чтобы отослать их клиенту.

Данные между клиентом и сервером могут пересылаться в виде сообщений SOAP (Simple Object Access Protocol) [Макдональд], которые используют транспортный протокол HTTP. Сообщения SOAP используют гибкую грамматику языка XML. SOAP активизирует два процесса, которые могут находиться на разных компьютерах, но взаимодействуют друг с другом независимо от программных и аппаратных платформ, на которых они реализованы.

Взаимодействие между клиентской и серверной частью SCADA (см. рис. 1.10) выглядит следующим образом [Radwan]. Когда пользователь хочет получить данные от контроллера через интернет, он нажимает некоторую командную кнопку в окне веб-браузера. Этот запрос посылается серверу через интернет в формате SOAP сообщения. Когда веб-сервер получает SOAP-сообщение через TCP порт 80, запрос направляется обработчику скриптаASP.NET, который также располагается на веб-сервере. Веб-сервис (Web service) [Макдональд] создает запрашиваемые данные или передает управление программе (например, на языке VB.NET), которая общается с контроллером через ОРС сервер. Полученные таким образом данные выкладываются на веб-страницу, которую видит пользователь с помощью веб-браузера. При входе на веб-сервер операционная система (Windows илиLinux) производит идентификацию пользователя и предоставляет доступ к информации в соответствии с его правами.

В случае удаленного управления на основе WAP пользователь получает доступ к управляемой системе через мобильный телефон (GSM-модем). WAP поддерживается стандартами GSM, TDMA, CDMA, GPRS.

Рис. 1.10. Архитектура автоматизированной системы, использующей интернет