开放式工业生产监控系统的设计与实现

论文摘要

近些年来,在工业控制领域,生产现场的数据信息在监控系统中得到了充分的应用。但随着网络经济的发展,化工企业生产规模不断扩大,自动化程度和信息化程度不断提高,企业上层管理系统对生产数据的需求日趋迫切,传统的现场监控系统明显阻碍了对企业工程技术人员提供的远程信息支持,因而产生的信息化孤岛问题愈发显得突出。为此,生产监控信息向Web的开放势在必行。本设计是在我校在研的某化工公司信息化项目的基础上,为达到生产信息在Web环境下用于管理层的远程监控而提出的解决方案,即开放式工业生产监控系统的建立。本文首先介绍了课题研究的背景和意义,接着深入分析系统要实现的功能,将其分为三个关键技术模块,即数据交换模块、信息安全模块和Web页面模块,并分别进行详细的技术分析,确定各模块的实现方案。随后结合化工公司的安全需求,对信息安全模块进行设计,分别对网络硬件设备和数据库服务器进行设置,同时应用一次性口令认证方案保证登陆信息安全,为生产监控信息的Web传输提供安全保证。最后,对开放式监控系统的Web监控网页进行设计,将各种具有监控功能的ActiveX控件嵌入到HTML网页中,形成友好的人机界面,作为化工生产信息在Web环境中的监控窗口。通过本设计实现了化工公司生产监控信息在Internet上的数据采集和监视,解决了传统生产信息闭塞的问题,同时满足了企业对生产数据的实时性需求,对化工企业的生产信息化建设起到重要作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 工业生产监控系统的发展
• 1.2.1 传统生产监控系统的技术发展与存在问题
• 1.2.2 开放式工业生产监控系统的发展
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本论文研究任务
• 第2章 开放式监控系统相关技术及方案选择
• 2.1 开放式生产监控系统需求
• 2.2 数据交换技术比较与选择
• 2.2.1 DDE数据动态交换技术
• 2.2.2 ODBC技术简介
• 2.2.3 OPC技术的优势
• 2.3 数据信息安全方案选择
• 2.3.1 网络安全设备综合分析
• 2.3.2 软件加密技术的选择
• 2.4 Web动态页面的技术方案分析与选择
• 2.4.1 CGI技术
• 2.4.2 Java Applet技术
• 2.4.3 ActiveX技术
• 2.5 总体方案选择
• 2.6 本章小结
• 第3章 开放式监控系统总体方案设计
• 3.1 系统的异构网络结构
• 3.2 异构网络间的数据交换
• 3.2.1 异构网络的集成
• 3.2.2 现场监控系统与Web浏览器的数据交互
• 3.3 数据的动态Web发布
• 3.3.1 监控页面的动态显示
• 3.3.2 ActiveX控件在浏览器上的安装运行
• 3.4 系统的实时性分析
• 3.5 系统的安全性考虑
• 3.6 本章小结
• 第4章 系统安全性方案设计
• 4.1 网络安全设备设置
• 4.1.1 防火墙的设置
• 4.1.2 三层交换机的设置
• 4.2 数据库安全备份的制定
• 4.2.1 备份与恢复策略分析
• 4.2.2 本机备份及异机备份
• 4.2.3 备份策略的制定与实施
• 4.3 访问控制的设计与实现
• 4.3.1 验证码的实现
• 4.3.2 防SQL注入攻击的设计
• 4.3.3 基于ECC的一次性口令认证设计
• 4.3.4 访问控制安全性分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 开放式工业生产监控系统的实现
• 5.1 开放式监控系统分析
• 5.1.1 开放式工业监控系统的功能
• 5.1.2 开放式监控系统的结构组成
• 5.1.3 系统的软、硬件配置
• 5.2 开放式工业生产监控系统的实现
• 5.2.1 现场监控界面的设计
• 5.2.2 开放式系统的监控对象
• 5.2.3 开放式监控系统的接口程序
• 5.2.4 页面显示模块的实现
• 5.2.5 监控环境的实现
• 5.3 系统运行结果及测试
• 5.3.1 系统运行结果
• 5.3.2 系统性能测试分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢