OPC报警与事件服务器在变电站自动化系统的应用与研究

论文摘要

OPC（OLE for Process Control）规范是为了解决不同厂商提供的过程控制设备和商业应用软件之间不能自由通信的问题。OPC（OLE for Process Control）是世界上领先的自动化公司和软硬件供应商在微软的合作下开发的一套工业标准,用于规范软件和硬件的接口,提高系统的开放性。OPC技术提供了标准化访问接口使应用程序可以使用统一的方式访问设备或数据库中的数据。现在随着工业过程控制越来越快地发展,报警与事件信息被越来越广泛的用在设备的安全限制,事件检测等领域。客户要求可以连接和记录报警和事件信息,以便以后审计和与其他历史数据比较。OPC事件与报警服务器提供了一种标准化的事件报警机制。本论文深入分析了OPC事件与报警规范,OPC事件与报警服务器的理论基础和设计方法,给出了一个具体实现的例子来详细介绍OPC事件与报警服务器的实现,并对开发出的事件与报警服务器进行了测试,服务器达到了最初设计时的要求。本文将OPC技术应用于变电站自动化系统体系结构中,各应用程序之间通过标准的OPC接口进行访问和控制,所以大大提高了系统的可扩展性和系统集成的兼容性,同时,也提高软件运行的可靠性和稳定性,便于系统的升级与维护。本论文首先论述了OPC技术的产生背景及其意义,分析了OPC报警与事件规范;对OPC技术的核心--COM技术的实现过程及编程方法进行了详细的剖析,并描述了客户与进程外组件的协作过程。本论文的重点是开发OPC报警与事件服务器,OPC规范只给出了OPC标准接口的描述,需要开发人员实现这些接口。因此本论文设计了OPC服务器的结构,解决了开发中的难点,包括OPC服务器与OPC客户的通信机制以及OPC服务器的注册。本课题不仅实现了OPC服务器的基本功能,使其符合OPC规范,还设计了服务器的地址空间,实现了服务器的区域浏览可选功能。在工程上应用结果表明,本课题研究具有应用价值。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.1.1 电力系统自动化状况分析
• 1.1.2 OPC 概述
• 1.1.3 OPC 如何解决问题
• 1.1.4 OPC 的特点
• 1.1.5 OPC 的适用场合
• 1.1.6 OPC 的应用现状及前景
• 1.2 课题提出的意义
• 1.3 课题主要工作
• 1.4 文章结构
• 第2章 OPC 报警与事件规范介绍
• 2.1 A&E 的目的
• 2.2 A&E 的机能
• 2.2.1 事件的实时通知
• 2.2.2 条件事件的确认
• 2.2.3 事件的过滤
• 2.3 A&E 的对象与接口
• 2.3.1 OPCEventServer 对象
• 2.3.2 OPCEventSubscription 对象
• 2.3.3 OPCEventAreaBrowser 对象
• 2.3.4 AE 客户端的接口
• 2.4 OPC 服务器的通用结构
• 2.5 本章小结
• 第3章 COM 对象的实现
• 3.1 COM 基础知识
• 3.1.1 COM 接口
• 3.1.2 lUnknown 接口
• 3.1.3 接口描述语言IDL
• 3.1.4 全局唯一标识符（GUID）
• 3.2 COM 对象的实现
• 3.2.1 进程外组件的实现
• 3.2.2 客户与进程外组件的协作过程
• 3.3 COM 与数据库
• 3.4 本章小结
• 第4章 程序开发与实现
• 4.1 综述
• 4.2 开发工具相关介绍
• 4.2.1 ATL 简介
• 4.3 开发步骤和流程
• 4.4 OPC 事件服务器的实现
• 4.4.1 准备工作
• 4.4.2 OPC 事件与报警服务器框架的搭建
• 4.4.3 OPC 事件与报警服务器对象和接口的实现
• 4.5 报警与事件服务器工具包开发流程
• 4.5.1 OPC AE 的基本结构
• 4.5.2 基本开发流程
• 4.5.3 工具包的接口描述
• 4.5.4 发布服务器
• 4.6 本章小结
• 第5章 OPC 事件服务器的仿真与测试
• 5.1 OPC & AE 客户端介绍
• 5.2 事件报警服务器的仿真与测试
• 5.2.1 事件报警服务器的仿真
• 5.2.2 事件报警服务器的测试
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢