在自來(lái)水行業(yè)中使用工控機可以易于維護系統提高了效率。上位機主機采用工業(yè)PC機，并配備有打印機和大屏幕監視器。上位機系統軟件的主要功能是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò )實(shí)現上位機與下位機間的數據傳輸，以及將下位機實(shí)時(shí)采集的數據進(jìn)行各種處理，包括存入數據庫、進(jìn)行流圖顯示、歷史趨勢圖和棒形圖還有數據表的顯示及各種要求的報表打印輸出。為完成以上功能，上位機系統軟件分成以下六大模塊。各模塊之間相對獨立，單獨開(kāi)發(fā)，但相互之間嚴格按照規定的協(xié)議開(kāi)發(fā)，使整個(gè)系統軟件模塊結構清晰。

1．主模塊：主要用于完成對整個(gè)系統各子功能的控制及調度。

2．流程圖顯示功能模塊：主要完成各個(gè)工作區域的流程圖和相應參數變化情況的顯示。為了直觀(guān)地反應全廠(chǎng)各裝置及工藝點(diǎn)的運行狀態(tài)，使管理人員對各種狀態(tài)及信息做到一目了然，特別設計了流程圖顯示及其相應功能模塊。對各罐區按照實(shí)際工藝要求顯示其流程圖及相應的參數變化情況。在每*程圖的右上方列出了與之相對應的重要參數的當前數據，從而使得顯示更加直觀(guān)、信息掌握更加準確簡(jiǎn)便。

3．歷史趨勢及棒形圖顯示模塊：實(shí)現歷史狀況的趨勢再現和與之對應時(shí)間點(diǎn)的棒形圖及數據表格顯示。通過(guò)歷史趨勢圖的顯示可以對狀況有一個(gè)縱向的全面了解。在歷史趨勢的顯示中，為了適應不同的要求，設計了按天顯示和按月顯示，以便更全面準確地了解歷史狀況。在顯示過(guò)程中，還增加了對應的時(shí)間點(diǎn)上的棒圖及數據表格顯示，為用戶(hù)提供了多種清晰直觀(guān)的選擇，使用更加方便。

4．數據采集及通信模塊：主要完成通信鏈路的建立及數據采集和傳輸。數據采集及通信是本系統的核心。下位機實(shí)時(shí)采集的數據只有傳輸到上位機才能被顯示及打印。它有多種顯示及監測功能，以保證數據傳輸的準確性及完整性。在數據采集及通信中，對每次所采集的數據均進(jìn)行正確性及完整性檢測，以保證原始數據的正確。通訊的過(guò)程是先建立通訊鏈路（即撥通對方的并正確應答），然后再建立數據鏈路。在建立數據鏈路的過(guò)程中，通訊雙方要經(jīng)過(guò)一系列應答握手，以調整協(xié)議及通訊速率，聯(lián)絡(luò )所使用的數據壓縮及糾檢錯方法，然后才將數據鏈路交由計算機使用。

為了保證數據傳輸的正確性，計算機在占用數據鏈路后，仍要與下位機再次“握手聯(lián)絡(luò )”，將重要的信息作多種處理后再傳至上位機。上位機在接收數據過(guò)程中，采用“大數判決”與“否定重發(fā)”的方法。在建立通信鏈路、數據鏈路、握手應答及數據傳輸的整個(gè)過(guò)程中，軟件設置了多種提示信息，使用戶(hù)可在使用中隨時(shí)了解當前的通信狀態(tài)并進(jìn)行相應處理。在情況下，如通信線(xiàn)路故障等無(wú)法正確建立數據傳輸通道時(shí)，系統會(huì )自動(dòng)重試三次，若不成功則退出。

數據傳輸完畢后，要將全部數據按照相應的時(shí)間關(guān)系存入數據庫文件之中。此時(shí)要做大量的數據處理工作，主要是建立隊列式數據文件及時(shí)間校準。通過(guò)采取以上措施，就能做到數據傳輸時(shí)的準確和快速，使用方便。在設計數據庫的結構時(shí)，使用了“數據管道”。將數據文件看作是一個(gè)存放數據的管道，數據每次存入，恰如從管道尾端進(jìn)入管道，而每進(jìn)入一個(gè)新數據，就把管道前端的數據擠出去，此即隊列式文件結構。這樣一來(lái)，文件及數據的存取變得相對簡(jiǎn)單了，但是這一隊列要有一定的長(cháng)度（或是說(shuō)數據管道要有一定的容量），即文件所存放數據的持續時(shí)間。

根據現場(chǎng)要求，過(guò)多的數據保留是不必要的，無(wú)用數據大量的積累會(huì )導致所謂“數據垃圾”的產(chǎn)生。為此，每小時(shí)的歷史數據只保留30天，而每天的綜合數據要保留至少一年，此由月文件及年文件來(lái)實(shí)現。在文件中，每一個(gè)數據結構均包含一個(gè)特定的時(shí)間信息，代表這組數據在下位機中產(chǎn)生的時(shí)刻。使之排列總是按照時(shí)間由小到大、由遠至近的順序。

5．報表打印功能模塊：完成每日、五日以及月報表的打印。

6．系統設定模塊：主要用于完成對整個(gè)系統的顯示設置和安全手段設置?？紤]到在進(jìn)行歷史曲線(xiàn)顯示時(shí)的不同要求及系統安全性，設置了曲線(xiàn)顯示時(shí)間間隔設定及密碼設定。這樣使得歷史曲線(xiàn)顯示既可以以小時(shí)為單位顯示30天內任意連續24小時(shí)的數據，又可以以天為單位顯示365天內任意連續30天的歷史曲線(xiàn)。

在該數據采集處理系統中設置了兩級安全保密措施，*級為開(kāi)機保密設置，只有系統操作人員及有關(guān)機器管理人員才能開(kāi)機，可有效地阻止無(wú)關(guān)人員使用機器。第二級為系統進(jìn)入保密，若要進(jìn)入本系統進(jìn)行諸如：數據采集、曲線(xiàn)顯示、報表打印必須經(jīng)過(guò)這一道保密檢查方可，否則系統將退出到安全狀態(tài)，直到確認身份為止。這一級只有少數系統管理、決策人員才可進(jìn)入，有效地提高了系統的安全性。