1 导言
在工业操控体系的规划和施行过程中，常常会有一些场合（如过船闸门操控、废物处理操控等）除了用工业监控软件进行工艺流程数据监控外，还需求装备专业的视频监控体系，以使监控中心能够直观的、全面的把握现场的实践情况，然后完结安全的长途操控功用。传统的做法一般是别的选用一套独立的模拟信号视频体系，如装备前端设备（含摄像机、镜头、云台、解码器等）、监督器和视频操作键盘；或许选用一套独立的数字信号视频体系，如装备前端设备、带视频收集卡的计算机、视频监控软件。因为视频体系与工控体系彼此独立，往往在现场需求各自独立布线，监控中心也需两套监督和操作设备。但这两套体系的最终目标都是为了完结长途操控，所以操作用户期望能够在同一监控画面上一起看到实时数据和图画，以便及时依据现场情况进行快速操作，并削减多种设备的日常操作和保护工作量，即能够使工业操控体系和视频监控体系最大程度地交融。
本文归纳运用工业操控和视频监控两种不同专业范畴的最新技能，规划了一套完好的解决计划，能够在同一监控网络中一起传输数据、视频、操控信号，在同一计算机软件的同一画面中一起进行工情和视频监控，然后完结了工业操控体系与视频监控体系真实意义上的“两网合一”。
2 计划规划
工业以太网技能是现在工控范畴的一个使用热门，常用的PLC产品一般能够装备以太网通讯模块，一起常用的监控组态软件也都能够经过以太网与PLC通讯，并且一些功用强壮的组态软件具有完好的编程环境，能够经过高档言语编程完结一般使用软件的功用。网络摄像机（或网络视频服务器）是现在视频监控范畴的一项新技能，其实质是把来自CCD摄像机的视频信号收集后依照必定的紧缩规范（如MPEG4、H.264等）转换为可在以太网上传输的数据包，每个网络摄像机（或网络视频服务器）具有不同的IP地址，网络上的计算机可经过TCP/IP协议衔接该摄像机（或服务器），并经过软件对数据包解紧缩复原为实时图画。
本计划体系图如图1所示。选用SIEMENS S7-300 PLC进行现场设备操控，装备有CPU模块CPU314、以太网通讯模块CP343-1和各种I/O模块；视频监控前端设备为两套CCD摄像机、主动光圈变焦镜头、云台和解码器，网络数据处理选用二通道视频输入的网络视频服务器，它带有与解码器通讯的RS485端口和与摄像机衔接的视频输入BNC端口，输出为可衔接到以太网的RJ45端口；监控计算机选用高性能的工控机，其监控软件以GE Fanuc 公司的iFIX3.0作为开发渠道，该组态软件支撑ActiveX控件、VBA编程和各种通讯协议，功用十分强壮；通讯网络选用100M以太网交换机，经过超五类双绞线衔接计算机、PLC和视频服务器。本体系完结的要害是在以太网上一起传输视频信息和操控、数据信息，并在同一组态软件中完结工情监控和视频监控功用。
图1 工控体系与视频体系“两网合一”计划体系图
3 “两网合一”的详细完结
（1） PLC组态和编程
在SIMAT%&&&&&% STEP7中进行PLC硬件和网络组态，以太网模块的IP地址可设置为192.168.0.2，子网掩码为255.255.255.0。在DB块中树立与上位机通讯用的变量，包含BOOL、INT等数据类型。然后编制多个FC操控程序，经过MPI电缆下载到PLC中。
（2） 视频设备设置
视频设备主要有摄像机、镜头、云台、解码器和视频服务器。解码器经过规范电压信号操控云台上下左右动作和镜头的变焦、聚集调理，它与视频服务器之间经过 RS485总线进行通讯，每个解码器要设置不同的通讯地址如1和2。视频服务器经过设置软件设定其IP地址、子网掩码等参数，如IP地址为 192.168.0.3，子网掩码为255.255.255.0，两路摄像机图画编号由插接的BNC端口决定为1或2。
（3） 监控软件的归纳开发
监控软件开发一起考虑数据监控和视频监控功用，把工艺上相关的数据和图画放在同一个监控画面上，用户进行的操作包含对现场各种工业设备的操控和对云台、镜头的操控。在iFIX的Workspace中开发惯例的工艺流程监控画面、报警处理、历史数据记载、报表查询打印、用户办理等功用，该部分隔发在 iFIX中比较简单完结，而视频监控功用的开发则是要害。
要在iFIX中完结实时图画监督，需求用到其ActiveX技能。视频服务器传输到计算机的视频信号是编码紧缩后的数据包，其解压由软件完结，因此可把数据解压、图画复原、操控信息通讯等功用集成在一个ActiveX控件中，然后在iFIX中调用该控件即可。在iFIX画面中刺进该控件实例Video1和一个按钮BtnConnect，该按钮单击事情编程如下： Video1.connect “192.168.0.3”，1。用户点击该按钮，则控件显现视频服务器1#通道的图画。
对云台和镜头的操控是经过视频服务器向解码器发送通讯指令完结，现在市场有几种常用的协议格局，如Pelco-P、AB等，一般包含云台上下左右运动、云台手动/主动、镜头广角/近景、镜头聚集远/近等指令。如云台上移功用可在对应按钮单击事情编程如下：
Dim command（2） As Byte
Command（0）= Val（“H80”）
Command（1）= Val（“H00”）
Video1.SetupUart 0， 2400， 8， 1， Asc（“O”）
Video1.WriteUart 0， command， 2
别的，经过调用控件的办法、特色和事情，还能够依据需求添加视频录像、回放、抓拍图画、画面切割、图画质量调整等操作，然后使监控软件一起具有专业的数据监控和视频监控功用。
4 使用实例
以某废物工作码头主动化监控体系为例，该体系要求在监控画面上一起既可看到废物车到位情况、废物分量等信息，又能看到港机上废物车作业情况，然后精确地对出场处的道闸进行操控。选用上述“两网合一”计划，可设置多个摄像机观测废物车、运输船的实践情况，经过PLC收集现场信号并完结设备操控，监控计算机经过工业以太网衔接PLC和视频服务器，取得了杰出的作用。其“两网合一”监控体系软件画面如图2所示。画面左边是工情流程监控部分，实时显现监测数据并完结长途工艺操作。画面右侧是视频监控部分，用户可经过实时图画看到现场的实践详细情况，还可进行图画移动/远近等操作。
图2 废物工作码头监控体系画面
5 结语
本文规划的工业操控体系和视频监控体系“两网合一”计划具有以下特色：
（1） 是一个敞开的体系，PLC站、视频监控点、监控计算机都可依据需求随时增减，体系扩展不需求结构改动；
（2） 能够把视频服务器、视频前端设备和PLC操控站放置在现场，只需一根网线即可与监控中心的计算机衔接，大大削减了布线；
（3） 监控中心只需求一台计算机和一套监控软件即可完结悉数监控功用，既便于操作又削减保护工作量；
（4） 选用视频服务器比选用视频收集卡更能涣散计算机数据处理的工作量，并且使操控和视频真实在同一网络传输，更适用于长途网络监控；
（5） 假如需求集成有语音/音乐功用，还能够选用带有音频输入/输出接口的视频服务器，完结操控体系、视频体系、音频体系“三网合一”
