基于Web服务的过程控制系统集成的研究

论文摘要

过程控制系统广泛应用于企业生产过程中,是其他企业信息系统生产过程数据的来源。各种过程控制系统一般由不同的提供商采用不同的技术开发和维护,运行在不同的平台上。这导致了过程控制系统之间缺乏交互,过程控制系统与其他企业信息系统之间也缺乏信息的共享,形成了信息孤岛。为了消除信息孤岛,提高生产效率,需要通过过程控制系统集成来提高控制系统的开放性和可互操作性。 传统的过程控制系统集成主要是基于面向对象中间件的解决方法。但是面向对象中间件技术的自身特点决定了它在过程控制系统集成领域的不足:要求系统的同构性、受防火墙限制、不同组件模型之间的互操作性差、实施复杂性高等。 为了解决上述的问题,本文对基于Web服务的过程控制系统集成进行了研究。首先,将企业信息系统抽象为三层结构。然后在此基础上以Web服务为核心,提出了一种过程控制系统集成框架（PCS-IF）。PCS-IF具有通用性和指导性。过程控制系统集成平台（PCS-IP）是PCS-IF的主要部分。本文在过程控制系统集成中引入了功能块的概念,将PCS-IP的功能映射为十个功能块。这些功能块基本涵盖了过程控制系统集成的功能性要求。功能块是独立完成所分配任务的软件实体,相互之间可以协作。功能块之间的交互接口也基于Web服务。最后,本文还给出了一种过程控制系统集成的设计和实现流程,并以此对两个过程控制系统进行了集成。通过实验验证了本文提出的方法。在具体的集成过程中体现了利用本文提出的方法进行过程控制系统集成的优点。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 过程控制系统集成的研究概况
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 传统的软集成方法
• 1.2.3 基于Web服务的集成方法
• 1.3 论文主要研究内容及其意义
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 论文的意义
• 1.4 论文组织
• 1.5 本章小结
• 第二章 PCS与 Web服务技术
• 2.1 过程控制系统（PCS）
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 PCS集成的需求
• 2.2 Web服务
• 2.2.1 Web服务概述
• 2.2.2 Web服务体系结构
• 2.2.3 Web服务关键技术
• 2.2.3.1 XML
• 2.2.3.2 SOAP
• 2.2.3.3 WSDL
• 2.2.3.4 UDDI
• 2.2.4 Web服务特点
• 2.3 Web服务与 PCS集成
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于 Web服务的 PCS集成
• 3.1 企业信息系统分层结构
• 3.2 PCS集成框架
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 PCS集成框架（PCS-IF）
• 3.2.3 PCS集成平台（PCS-IP）
• 3.2.3.1 System Wrapper功能块
• 3.2.3.2 过程数据管理功能块
• 3.2.3.3 数据综合处理功能块
• 3.2.3.4 集成应用功能块
• 3.2.3.5 集成配置管理功能块
• 3.2.3.6 事件处理功能块
• 3.2.3.7 对外网关功能块
• 3.2.3.8 访问控制功能块
• 3.2.3.9 日志管理功能块
• 3.2.3.10 安全保证功能块
• 3.3 PCS集成的设计与实现方法
• 3.3.1 概述
• 3.3.2 设计流程
• 3.3.3 实现流程
• 3.4 本章小结
• 第四章 PCS集成的示例
• 4.1 概述
• 4.2 TL-PCS和 BC-PCS的基本情况
• 4.3 TL-PCS与 BC-PCS的集成
• 4.3.1 需求分析
• 4.3.2 结构分析
• 4.3.3 PCS分析
• 4.3.4 PCS-IF设计
• 4.3.5 PCS-IP设计
• 4.3.5.1 System Wrapper功能块设计
• 4.3.5.2 过程数据管理功能块
• 4.3.5.3 综合数据处理功能块
• 4.3.5.4 集成应用功能块
• 4.3.5.5 对外网关功能块
• 4.3.6 PCS集成的实现
• 4.3.6.1 PCS-IP的实现
• 4.3.6.2 商业处理层与 PCS-IP的交互
• 4.3.6.3 三溶液位的远程监控
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结
• 5.1 论文总结
• 5.2 未来的工作
• 参考文献
• 发表的主要学术论文
• 致谢