淺談煙草工業備份還原系統開發

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了淺談煙草工業備份還原系統開發范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：基于FTP傳輸協議，利用VisualStudio2010開發了煙草工業備份還原系統，實現了煙草工業PLC、HMI以及伺服控制三個子系統的備份還原操作的高效性以及高靈活性。

關鍵詞：FTP；備份還原系統；煙草工業

引言

隨著工業自動化技術的發展，煙草機械行業中客戶對產品的用戶體驗要求日益提高，同時，與國際同行相比，國內煙草機械行業也由起初的望塵莫及、望其項背進入同臺競技的新階段，而隨著“中國制造2050”戰略的提出，國內煙草機械行業的最終目標必然是與國際同行實現并駕齊驅。在此大背景下，控制系統作為煙草機械的一大優勢，登上競技臺與國外巨頭進行競爭。PLC、伺服運動控制及人機界面(HMI)作為煙草機械工控系統中最重要的三個子系統，在實際工程應用中經常需要對其不同版本進行備份，再根據實時要求進行還原操作，然而三個子系統相對獨立，必須分別進行備份還原并添置硬件，不便于用戶的實際操作。為了解決上述問題，提高機器智能化水平，更好的為用戶服務，特別開發了一套基于VisualStudio2010的備份還原系統，一次性完成PLC、伺服運動控制系統及人機界面三個子系統的備份還原任務。

一、備份還原系統的原理

整個工業控制系統主要包括主PLC、上位機HMI、ELAU運動控制系統以及后續用戶添加的專用系統如數據采集系統，如圖1所示。備份還原系統在上位機HMI上運行，通過FTP協議實現與主PLC、ELAU運動控制器及后續用戶添加的專用系統控制器實現數據傳輸，完成PLC系統的控制數據、HMI運行數據、上位機桌面信息、ELAU運動控制數據以及用戶的專用系統數據的備份還原。整個系統所用的FTP通訊協議全稱是FileTransferProtocol[1]，基于此協議可以實現文件在處于同一局域網中不同電腦間的傳輸[2]，并可以保證整個傳輸過程的可靠穩定性[3]，因此在互聯網領域被廣泛應用[4]。FTP協議屬于典型的C/S模式[1]，文件傳輸過程如圖2所示，其中提供FTP服務的計算機為FTP服務器，用戶的本地計算機為FTP客戶端；將文件從FTP服務器傳輸到客戶端的過程為下載，將文件從客戶端傳輸至FTP服務器的過程為上傳。FTP服務的實時屬性要求用戶在訪問FTP服務器之前必須登錄，只有登錄成功的用戶才能訪問、查詢、讀寫該服務器上的資源[1]。但是，這種登錄方式在某種程度上會制約某些公共資源的共享，因此，大部分FTP服務器還會提供匿名（anonymous）FTP服務。匿名FTP服務的實質是：提供服務的機構在它的FTP服務器上建立一個公開賬戶（通常為Anonymous），并賦予該賬戶訪問公共目錄的權限，以提供免費服務。然后，當用戶訪問此FTP服務器時，則不需要輸入用戶名和密碼；如果需要，則是輸入系統默認的公開賬戶即用戶名為“anonymous”，密碼為空。

二、備份還原系統的功能模塊

VisualStudio2010通過其命名空間System.Net下的NetWorkCredential類、FtpWebRequest類和FtpWebResponse類提供對FTP的全面支持。其中，NetWorkCredential類用于驗證客戶端身份，當需要驗證訪問權限時，可使用這個類提供FTP服務器所需的用戶名及密碼；FtpWebRequest類用于實現FTP客戶端所有請求；FtpWebResponse類用于封裝FTP服務器對客戶端請求的響應。FtpWebResponse對象提供操作的狀態及從服務器下載的所有數據，獲取FTP響應時，需調用FtpWebRequest對象的GetResponse方法獲取。2.1FTP服務器連接模塊。實現FTP服務器之間的文件傳輸，必須要運用服務器的正確用戶名和密碼成功登錄服務器，同時賦予某項操作權限，否則FTP命令將不能成功執行，下列語句即為驗證客戶端身份的示范。上述語句中的NetWorkCredential類非常重要，在后續的FTP各項操作中如讀取、寫入及刪除等都需要調用它。2.2FTP讀取寫入模塊。依照實際需求，對FTP服務器的數據處理方法有很多比如讀取、寫入、刪除、復制、創建及重命名文件等等，其中被廣泛應用的主要有讀取寫入兩種。除讀取操作以外，后續幾種操作之前都需要首先在客戶端顯示服務器的文件詳細信息，即通過FtpWebResponse對象獲取響應，再通過一系列的處理轉換成文件名、目錄名及文件大小等信息。獲取以上信息之后，客戶端即可對服務器中文件進行讀取寫入操作，這兩種操作數據傳輸方式類似。讀取操作利用WebRequestMethods.Ftp.DownloadFile類，寫入操作利用WebRequestMethods.Ftp.UploadFile類,然后打開responseStream數據通道，進行數據傳輸。2.3文件及文件夾的遍歷模塊。在實際工程應用中，FTP服務需要傳輸的文件類型不僅僅是單一的文件，有時會有文件夾嵌套文件、文件夾嵌套文件及文件夾等等情況，為保證數據傳遞的準確性及完整性，必須將以上種種情況考慮進文件及文件夾遍歷模塊設計中。

三、備份還原系統界面

選擇需要保存或恢復的選項以及文件所在位置，點擊“保存”或是“恢復”按鈕，然后點擊“開始”，即可開啟保存或恢復進程；點擊“退出”，即關閉備份還原系統。

四、結語

通過實驗室測試可證，備份還原系統可成功將PLC、HMI以及伺服控制系統一次性備份到存儲設備中，并且還可以存儲時間為依據存儲不同的版本，用戶根據需要對各個子系統進行還原，大大提高了備份還原操作的效率以及自由度。

參考文獻

[1]鄭阿奇.VisualC#網絡編程[J].北京：電子工業出版社,2011:237-251.

[2]顧煜炯,林慶乙,賀徙.基于UDP與FTP協議的遠程振動監測與故障診斷系統網絡通信方法[J].儀器儀表學報,2007(06):413-414.

[3]耿強,黃雪琴.基于IRIS軟件的FTP協議分析[J].科技信息,2012(19):107.

[4]張艷,華東.基于FTP的考試文件傳輸系統的研究[J].南京審計學院學報,2005(2):66-70.

[5]苗專生.基于VB多線程技術的FTP的實現[J].現代電子技術,2008(8):59-60.

作者:萬曉文 王熙康 殷曉明 單位:中煙機械技術中心