基于西屋OVATION的DCS系统的应用软件设计与实现

论文摘要

生产企业中由于不同的生产单元采用异构DCS(分散控制系统)而使企业生产过程的全局信息难以集成与综合,阻碍了企业综合自动化的实现。论文针对这一问题首先提出了建立面向异构DCS控制系统的通用数据接口的解决方案。这个通用数据接口是企业生产信息的综合平台,它将企业的底层生产网络与上层管理信息系统连接起来。数据接口向下采集、管理和存储不同DCS控制系统、生产现场不同具体设备不同格式的生产过程实时数据,并且能够屏蔽各个DCS控制系统开发平台、网络通讯协议以及数据格式的互异性为上层管理信息系统提供标准、及时、准确的实时数据与历史数据,从而使得所有与生产运行有关的管理决策者、操作者及相关的应用程序都可以很方便及时得获得当前生产过程的实时数据和历史纪录。由于众DCS系统一般都支持Modbus协议、OPC协议中的一种或多种,论文针对上述两种标准协议进行了程序设计。经测试针对上述协议的程序能稳定可靠的运行。本论文在建立了通用数据接口的基础上分析了国内外众多DCS系统的软硬件结构特点。针对西屋的OVATION分散控制系统,面向DCS控制的典型应用软件,进行相关程序设计,满足控制需求,应用软件已长期稳定地在生产企业DCS中运行。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 生产企业综合自动化概述
• 1.2 西屋OVATI0N系统简介
• 1.3 论文的选题背景及意义
• 1.4 论文的主要工作和研究的问题
• 第二章 面向DCS的应用软件设计
• 2.1 生产过程DCS应用软件的发展与现状
• 2.2 问题的提出与解决方案
• 2.2.1 信息孤岛问题
• 2.2.2 通用数据接口
• 2.2.3 应用软件需求分析
• 第三章 基于MODBUS协议与DCS数据交换
• 3.1 MODBUS协议
• 3.1.1 协议简介
• 3.1.2 在Modbus网络上传输
• 3.1.3 在其它类型网络上传输
• 3.1.4 查询—回应周期
• 3.1.5 两种传输方式
• 3.1.6 Modbus消息帧
• 3.1.7 Modbus域
• 3.1.8 字符的连续传输
• 3.1.9 错误检测方法
• 3.2 MODBUS协议实现与OVATION系统的数据交换
• 3.3 OVATION系统侧应用软件的实现
• 第四章 基于OPC协议与DCS数据交换
• 4.1 OPC技术规范
• 4.1.1 OLE技术
• 4.1.2 COM/DCOM技术
• 4.2 OPC接口方式
• 4.2.1 自动化接口的通信机制
• 4.2.2 自动化对象模型
• 4.3 OPC数据访问方式
• 4.3.1 同步访问方式
• 4.3.2 异步访问方式
• 4.3.3 订阅访问方式
• 4.4 OPC技术规范
• 4.4.1 OPC数据存取规范
• 4.4.2 OPC报警与事件规范
• 4.4.3 OPC历史数据存取规范
• 4.4.4 OPC批处理规范
• 4.4.5 OPC安全规范
• 4.4.6 OPC数据交换规范
• 4.5 OPC接口实现
• 4.5.1 开发环境准备
• 4.5.2 应用程序实现
• 4.5.3 客户端详细设计
• 4.6 小结
• 第五章 基于OVATION的应用软件
• 5.1 过程监视程序
• 5.2 过程控制计算程序
• 5.3 公共应用程序
• 5.3.1 历史站的特点
• 5.3.2 数据归档过程
• 5.3.3 数据收集过程
• 5.3.4 收集历史数据产生报表
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作方向
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果