基于OPC的FCS监控系统的开发与实现

论文摘要

随着计算机、网络、数据通信、自动化等技术的发展,工业自动化正朝着企业综合自动化——管理控制一体化的方向发展。对于流程工业而言,设备是其组织生产的一种重要资源,如何利用信息集成技术与实时监控技术,充分发挥这一资源的重要作用是安全、优质、低成本、高利润的关键。 本课题以桐乡市巨石集团化纤厂输送线物流系统的开发项目为背景,主要的研究工作是针对该项目中设备管理监控系统的设计和实现而展开的。主要对以下几个方面进行了研究: 1.基于OPC技术的生产信息集成 本文针对该企业的实际情况和需求,给出了基于OPC的生产信息集成的策略,设计并实现了OPC客户端应用程序。这为控制系统与管理网之间的互联,以及上层应用软件与控制设备之间的数据通讯提供了极大的方便,而且使得整个管控一体化系统结构更具灵活性和开放性。 2.系统的功能化设计在充分对该企业设备管理业务进行调研和分析的基础上,对该系统进行了功能化分析,并基于基础设备层建立了管理功能层和通讯功能层。采用这种方法能有效地开发规模较大、功能易变的系统,使系统更具模块化,提高系统可维护性、可扩充性和可重构性。 3.设备监控管理集成系统的实现 充分利用网络技术、OPC技术、组件技术和组态软件技术,以组态软件为中间件,实现底层设备数据和管理系统的集成,设计并实现了FCS监控系统以及系统中的几个功能模块。设备管理监控系统的网络集成设计、软件集成设计以及总体设计方案,使设备的实时监测信息和管理信息有机的结合成为一个整体,真正实现设备信息的集成,并使系统具有一定的开放性和可维护性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及意义
• 1.2 发展现状
• 1.2.1 现场总线控制系统概述
• 1.2.2 FCS控制系统的特点及其先进性
• 1.2.3 几种主流的现场总线技术
• 1.3 相关技术
• 1.3.1 OPC技术的应用与发展
• 1.3.2 OPC技术应用于工业控制系统的优势
• 1.4 课题主要研究内容
• 1.5 课题研究方法
• 第2章 开放式玻纤物流线监控系统设计
• 2.1 系统概述
• 2.2 物流线工作流程
• 2.3 监控系统总体结构设计
• 2.3.1 系统组成
• 2.3.2 系统功能化设计
• 2.3.3 通讯功能块的开放性
• 2.4 PROFIBUS总线的应用
• 2.4.1 PROFIBUS-DP的站点类型
• 2.4.2 PROFIBUS-DP的系统行为
• 2.4.3 PROFIBUS-DP提供的基本服务
• 2.4.4 PROFIBUS-DP的传输技术及传输规则
• 2.5 中央控制系统功能分析
• 2.5.1 工作站功能
• 2.5.2 数据库服务器
• 2.6 本章小结
• 第3章 OPC技术基础
• 3.1 OPC基础—COM/OLE技术简介
• 3.1.1 COM对象
• 3.1.2 COM对象特性
• 3.2 COM体系结构
• 3.3 OLE的简介
• 3.4 OPC技术的来源
• 3.5 OPC规范
• 3.5.1 OPC数据访问规范
• 3.5.2 OPC报警与事件处理规范
• 3.5.3 OPC历史数据访问规范
• 3.6 本章小结
• 第4章 OPC技术在系统中的实现
• 4.1 OPC自动化接口标准
• 4.2 自动化对象模型
• 4.3 通讯模块在现场总线控制系统（FCS）中的层次结构
• 4.4 通讯模块获取现场数据的方法研究
• 4.4.1 通讯模块中应用程序的组成
• 4.4.2 通讯模块与现场数据交互方法
• 4.5 本章小结
• 第5章 软件设计
• 5.1 软件使用环境与开发平台的选择
• 5.2 数据库的设计与实现
• 5.2.1 数据库的开发方式
• 5.2.2 数据库的访问
• 5.3 主控软件总体设计
• 5.3.1 基本设计
• 5.3.2 概要设计
• 5.3.3 详细设计
• 5.3.4 主控画面及其功能
• 5.4 主控软件的可靠性
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢