郭红晓[1]2002年在《基于基金会现场总线的OPC Server的研究和开发》文中研究说明在上个世纪末，随着计算机的应用越来越普及，FCS取代DCS的趋势越来越明显，因而，集成一套FCS系统具有时代意义。 在DCS的发展过程中，在仪表方面，不同的仪表生产厂家提供不同的协议，即使同一厂家的不同设备也可能采用不同的协议；在计算机方面，不同的语言对驱动程序的接口有不同的要求。这便产生了一系列的问题：应用软件要为不同的设备编写大量的驱动程序，而硬件厂商要为不同的应用软件编写不同的驱动程序。这样开发出的程序可复用程度低，不符合软件工程的发展趋势。 OPC(OLE in Processing Control)作为一种重要的工业标准，它是为解决应用软件与各种设备驱动程序之间的通讯而提出的，它把硬件厂商和应用软件开发者分离开来，大大提高了双方的工作效率，因而，OPC越来越受到各仪表生产厂家的重视，本课题正是顺应这一潮流，选择目前影响最为广泛的基金会现场总线作为突破口加以研究，进而开发出符合OPC规范的基于基金会现场总线的OPC Server。 本文详细论述了基于基金会现场总线的OPC Server的原理及其开发过程，并结合工业实例论述了OPC Server的具体应用。与其它同类软件相比，本软件的特点与创新点如下： 本软件开发的基于FF的OPC Server，在国内，目前只有沈阳自动化研究所拥有此功能，且尚处于实验室阶段。 本软件采用COM／DCOM技术，顺应了FCS网络化的发展趋势。
张文霞[2]2007年在《基于FF现场总线的先进控制系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理FF现场总线是目前最具发展前途的现场总线之一，对FF现场总线的研究已经成为工程界和学术界研究的重点和热点。本课题“基于FF现场总线的先进控制系统的设计与实现”结合实验室建设，采用中科院沈阳自动化研究所开发的产品设计了一套基金会现场总线过程控制实验系统，并实现了在该FF现场总线系统上使用先进控制算法对具有时滞性等特性的被控对象的控制，而不仅限于原系统的PID控制算法。本课题旨在设计监控软件系统的同时，通过OPC(OLE for Process Control)技术实现先进控制算法与FF现场总线系统的集成，更好地发挥它们各自的技术优势。论文的主要工作包括：首先，介绍了FF现场总线、监控软件系统以及先进控制算法的发展，分析了自动化系统中实现基于FF现场总线的先进控制的必要性和现实意义；研究了FF现场总线所涉及的关键技术、体系结构以及功能块的组成和功能，为构建基于FF现场总线过程控制系统平台作了相应的理论支撑。其次，构建了基于FF现场总线的过程控制实验系统，研究了各个功能模块的相关参数的配置，并搭建起一个基本的实验控制平台；针对系统的时滞问题，研究了预测控制及其改进算法，引入了动态矩阵控制和神经网络控制，分别分析了其优缺点；并提出一种基于BP神经网络的动态矩阵控制方案，采用两个神经网络来分别构建神经网络预测模型和非线性优化控制器。再次，研究了OPC数据存取规范(OPC DA)2.0版本、OPC数据服务器的实现形式并在此基础上提出了一种VB6.0环境下基于OPC技术的监控软件体系结构；同时为了能够随时调用在OPC服务器上采集的数据，进一步设计了数据库来存取实时数据和历史数据；对OPC服务器上采集的数据进行先进控制算法的仿真和优化，并搭建起了基于FF现场总线和OPC技术的监控软件平台，从而实现了基于先进控制算法的控制系统。最后，研究了Matlab环境下基于OPC技术的OPC DA客户端接口程序的二次开发过程以及动态矩阵算法和神经网络动态矩阵控制算法的实现，解决了Matlab环境下客户端程序与OPC服务器以及与SQL Server 2000数据库的通讯问题，并比较了两种控制算法的有效性；构建起基于Matlab的先进控制算法的监控程序实现方案，并将其应用到双容液位对象的控制系统中，达到了预期的控制效果。
毕见卫[3]2008年在《基于OPC和LabVIEW的数据采集系统在工业测控中的应用研究》文中指出虚拟仪器是随着PC技术的发展而发展的,是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物。与传统仪器相比,虚拟仪器在智能化程度、处理能力、性能价格比、可操作性等方面都具有明显的技术优势。随着各种新兴技术的不断地融合到监控组态软件中,监控组态软件得到了逐步的完善,并且可以按照客户的要求订制不同地功能。这样加快了软件的更新换代以适应市场的需要,使之有了更强的竞争力和更为广阔的市场前景。在我国的工业控制领域中,主要流行的监控组态软件有iFix、WinCC、组态王、易控、昆仑工控等,但是由于这些软件要么价格昂贵要么实现的功能有限。特别在小型系统项目中,要求投入小并且要兼容以前的设备仪器,并且也要实现一定的监控功能,由于上述原因,有的时候就需要寻找其它软件(如LabVIEW)来代替上述监控软件,来实现其监控功能。LabVIEW是美国国家仪器开发的,是目前国际上应用比较广泛的虚拟仪器开发环境之一,已经应用于故障诊断、过程控制、检测等领域。本课题首先从理论上分析了在中小型控制系统运用LabVIEW,结合先进的OPC接口技术、串口通讯技术等实现上位监控功能的可行性。在实际工程应用中,提出“LabVIEW+DSC+OPC”的解决方案,进而利用LabVIEW来实现上层界面的编程,来实现测试系统信息的管理、串口数据采集、测控数据的存储和查询等功能,以实现使监控软件可以兼容原来的仪器设备和自制的数据采集设备,以此来降低测试系统搭建的成本。
罗春艳[4]2012年在《基于Intouch监控平台数据传输技术的分析与实现》文中提出近年来,随着信息和网络技术的日益普及和发展,一些煤矿企业也正在着力构建适合自己的综合自动化信息平台。其中,如何实现管理网络、控制网络和设备网络的有机结合是煤矿企业更加关注的问题。而监控系统位于煤矿企业综合自动化信息平台的中间层,起到了一种承上启下的作用。那么,如何构建一个合适的监控系统,完成监测数据实时、快速、准确传输,实现数据共享、数据分析和辅助决策,就成了当今国内外企业、研究机构和高校研究的热点问题之一。本文针对煤矿企业构建了一个矿井皮带集控系统。该系统利用Wonderware公司的组态软件IAS开发平台及其组件Intouch软件共同进行系统的开发,通过OPC通信技术采集工业现场设备的实时信息,最终将其反映到HMI界面系统中。不但调度中心工作人员能够通过工作站对工业现场进行实时监控,而且企业管理人员也能够通过远程Web的的监控画而及时有效的掌握工业现场的生产、安全等多方面信息,并对监测到的一些报警信息等进行分析和和数据处理,达到辅助决策、信息共享、统一调度的目的。本文在Intouch监控平台的基础上,首先研究了数据传输技术、现场总线技术、DDE技术、OPC工业通信标准和矿井皮带集控系统的原理和特点,并分析了OPC通信技术与传统的数据传输技术相比所占据的优势,选取OPC通信技术作为皮带集控系统的数据传输方式。然后以Wonderware公司的Intouch软件为开发平台,以现场总线技术和OPC通信规范为理论依据,设计开发了矿井皮带集控系统,并通过人机界面来实时监测现场皮带的运行状态,实现Web监视、报警和事件记录等多种功能。该系统在平朔煤业集团井东矿井(四号井)投入运行,取得了良好的应用效果,为企业带来了一定的经济效益。
李云鹏[5]2008年在《基于ArcGIS Server的建设用地图形辅助审查系统的研究和开发》文中研究指明随着我国建设用地数量的快速增长,运用WebGIS技术构建建设用地审批信息系统已经成为当务之急。本人采用WebGIS技术尝试解决目前存在的建设用地审批之间各自为政、互不相通、重复建设,难以做到信息共享和平台共享等问题,从而促进了建设用地审查系统提高工作效率、降低成本,以达到推动经济和社会信息化进程的目的。通过对国内外建设用地审查信息系统和WebGIS技术结合的发展现状的深入了解,结合实际研究分析构建建设用地图形辅助审查系统的数据组织、支撑技术、研发过程等,确定了合适的系统平台、功能模块、网络拓扑结构等,选择ArcGIS Server作为开发平台,结合Microsoft的新一代开发工具visual Studio.Net,利用ASP.Net技术进行开发。论文开展了基于ArcGIS Server开发建设用地图形辅助审查系统的研究,完成了系统总体结构、系统Web模型、建设用地审查空间数据库、平台构架、功能模块等的设计。客户端子系统实现了电子地图的网上实施,工作人员可以通过Web浏览器实现地图的基本操作、建设用地信息的图文互查和其他相关的GIS基本功能。实现建设用地审查系统的相关业务如基本农田分析、建设用地重复分析、建设用地规划分析、缓冲区分析等功能,具有较强的实用价信。
肖家麒[6]2008年在《基于OPC的发酵过程仿真数据集成方法及应用研究》文中研究指明发酵过程是一个时变、非线性、不确定、多变量的输入输出关联系统。该过程的模型化仿真对指导发酵工业优化生产、控制过程有着重要意义。由于现有的发酵仿真软件与系统存在明确的针对性,缺乏对工业化的软件开发标准的支持,无法与其它系统协同工作,可观测与操控的参数种类也极为有限,具有明显的系统封闭性和局限性特征,难以满足对仿真过程集成化、观测手段多元化、控制策略丰富化的需求,可应用领域极为有限。因此,解决目前发酵仿真软件设计上的自封闭性、可仿真模型类型的有限性、数据表达形式不够丰富等缺点对拓宽仿真系统实际应用领域有着重要作用。本文在分析发酵过程的仿真系统技术发展现状的基础上,研究了基于OPC的发酵仿真数据集成系统平台的实现方法,提出了以数据产生层、数据业务层、数据表示层为基础的叁层化平台结构体系,并研究了数据产生层的发酵模型库和数值算法库集成方法、数据采集层的OPC数据对象组织方式和管理方法,通过将数据产生层、数据采集层、数据表示层进行有效地代码分离,为数据表示层客户端的设计提供了极大的自由度。本文的研究内容,为多发酵过程仿真的数据集成系统实现提供了一种新的途径。实验测试表明,该系统可集成多个仿真过程,能与标准OPC Client通信获得发酵仿真数据,符合OPC DA 2.0标准,实验产生数据具有一定的仿真性和可靠性,该系统平台具有良好的开放性与可扩展性。
李善宣[7]2006年在《OPC技术在工业控制系统中的应用研究》文中指出随着计算机技术的不断发展,应用于工业控制领域的软件与硬件设备的种类也越来越丰富,系统集成变得越来越复杂与困难。所以,无论是对于客户还是开发者而言,一套统一、通用的标准是非常必要的。 由于与OPC(OLE for Process Control),TCP/IP,Internet等标准以及Windows应用软件相结合,基于Ethernet的工业控制网络在实现现场控制层、生产过程管理层和企业决策层连接的开放性和互操作性等方面,前景广阔。 不过,基于Ethernet的混合控制系统,甚至专业的以太网控制系统,都有其缺点。而且,由于不同的现场总线组织定义的通信协议不兼容,还存在不同总线间信息不能互操作的问题。 OPC DA(Data Access)主要是提供现场层和应用软件间的纵向的数据集成和互操作。OPC客户端能通过标准接口与一个或多个不同提供商的服务器通信。OPC DX(Data eXchange)由于定义了一个通用的接口,使得不同总线协议的设备和控制器通过以太网进行直接数据交换成为可能。本文提出了利用OPC DA和OPC DX实现工业以太网控制系统全集成的方案,用以提高系统的开放性,文中着眼于利用OPC DA和OPC DX对该系统的纵向和横向的数据集成的实现原理进行了研究。 本文剖析了以COM/DCOM为技术基础的OPC DA内部机制和Client/Server体系结构中信息的交互过程。这种C/S通信模式的实现分为两个部分:OPC服务器开发模式的研究和开发实践;OPC客户端的设计实现过程。在服务器和客户端的设计开发过程中,解决了OPC接口的实现和多视图显示等问题。并完成了开发的客户端和服务器与其他的客户端和服务器的交互实验,验证了OPC技术的软件开放性。 最后,在分析其它横向数据集成的方案的基础上,论文构建了OPC DX服务器的结构模型并研究了横向数据交换的机制。同时,研究了实现通过OPCDX通用组态工具实现OPC DX机制的一些关键技术。
顾志刚[8]2007年在《一类基于OPC的工业控制系统的研究》文中提出随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,生产过程的底层自动化监视和控制系统逐渐得到了完善,形成了基于集散控制系统(DCS)、可编程控制器(PLC)、现场总线控制系统(FCS)等的各种工业控制系统,但是上述系统往往缺乏统一的接口标准,难以实现各厂家的系统或仪表的直接互连、互操作及与上层应用软件的信息交互。OPC技术为工业控制领域提供了一种标准的数据访问机制,可用于解决不同控制系统网络之间的系统集成,实现系统之间的无缝连接和通信。首先,本文分析比较了目前控制系统集成的各种方法。针对工业控制系统各个厂商的设备相互不能通信、应用受到限制等问题,提出将OPC作为DCS和FCS的中间件,实现异构网络的接口级同构。其次,分析了以COM/DCOM为基础的OPC DA规范和Client/Server体系结构中信息的交互过程。在实验室FCS和DCS控制装置基础上构建了基于OPC的工业控制系统。其中,每个控制系统各自拥有OPC服务器。完成了OPC定制接口的OPC客户端的开发工作,实现了OPC客户端和两个OPC服务器的数据通信,并且实现了对采集的数据的实时曲线显示、保存和历史数据的调用等功能。最后,针对实验室水箱液位对象死区和时滞特性,提出了一种非线性预测控制算法,并在OPC客户端得到了实现,取得了良好的控制效果。本文研究工作表明,构建基于OPC的工业控制系统可实现不同控制系统网络间的互连与信息共享,OPC客户端方便了先进控制算法的实施,减轻了下位机的工作负荷,为复杂控制算法的实现提供了一种工作思路。
康灵燕[9]2008年在《基于OPC-XML的生产过程信息集成方法及应用研究》文中指出随着信息技术的发展,在企业生产过程中要求将生产过程监控系统和信息管理系统融为一体,实现信息一体化集成和资源共享,提高企业现代化管理水平。但企业信息管理与生产过程之间的“断层”,依然是许多企业发展的瓶颈,如何实现企业过程控制底层和应用层的信息集成,已成为企业信息化建设过程中的一个重要课题。因此,研究生产过程信息集成方法,具有重要的理论意义和应用价值。本文在分析生产过程信息集成方法研究现状的基础上,提出了一种基于OPC-XML的生产过程信息集成方法,该方法采用WebService技术,构建B/S(浏览器/服务器)结构的系统构架,实现了基于Web服务的生产过程数据访问和处理;依据OPC XML-DA 1.0规范,设计了基于OPC-XML的生产过程信息集成系统;在.NET平台上开发了OPC XML-DA服务器和客户端软件,并对系统的实时性和安全性进行了研究;最后将系统应用到某石化企业生产监测系统中,验证了该生产过程信息集成方法的可行性。实验结果表明,基于OPC-XML的生产过程信息集成方法可以很好地实现对底层数据的实时访问和远程监测,为企业更高层次的系统集成提供了基础,促进了企业综合自动化的实现。本文所开发的基于OPC-XML的生产过程信息集成系统,具有良好的开放性、可扩展性等特点,为流程工业底层生产过程控制和上层应用之间的信息集成提供了一种新的途径。
华明[10]2006年在《多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究》文中指出关于多现场总线的集成,社会上主要用工业以太网融合、硬件设备、XML、DCOM等标准化接口来实现。这些方法不从现场总线通信结构出发,没有充分考虑工业现场对数据处理的要求的层次特性,所以不能充分发挥各类现场总线产品的优势。对此,作者以FF和PROFIBUS为例,深入探讨了它们的体系结构、数据调度方式和开放性。同时从硬件集成方式、数据处理特点和网络平台叁方面研究了多现场总线集成的可行性;分析了OPC DA技术优缺点,最后提出一种基于工业以太网和OPC DX技术的新型集成方法。最后,将这一思想与多传感器信息融合算法应用到煤矿生产与监控系统中,为多现场总线集成的研究,提供了一个独特的新思路。
参考文献：
[1]. 基于基金会现场总线的OPC Server的研究和开发[D]. 郭红晓. 北京化工大学. 2002
[2]. 基于FF现场总线的先进控制系统的设计与实现[D]. 张文霞. 青岛科技大学. 2007
[3]. 基于OPC和LabVIEW的数据采集系统在工业测控中的应用研究[D]. 毕见卫. 西华大学. 2008
[4]. 基于Intouch监控平台数据传输技术的分析与实现[D]. 罗春艳. 大连交通大学. 2012
[5]. 基于ArcGIS Server的建设用地图形辅助审查系统的研究和开发[D]. 李云鹏. 中南大学. 2008
[6]. 基于OPC的发酵过程仿真数据集成方法及应用研究[D]. 肖家麒. 北京化工大学. 2008
[7]. OPC技术在工业控制系统中的应用研究[D]. 李善宣. 西南交通大学. 2006
[8]. 一类基于OPC的工业控制系统的研究[D]. 顾志刚. 浙江工业大学. 2007
[9]. 基于OPC-XML的生产过程信息集成方法及应用研究[D]. 康灵燕. 北京化工大学. 2008
[10]. 多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究[D]. 华明. 辽宁工程技术大学. 2006
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