赵民正[1]2002年在《面向监控的组态软件——技术分析和设计》文中指出本论文讨论了面向监控领域的组态软件的设计思想和实现方法，并在此基础上实现了一个原型软件。 本文首先抽象了监控软件的特定需求，此后参考国内外成熟的商用组态软件，给出了监控领域组态软件的典型结构。该结构合理地实现了实际需求到软件框架的映射，它包括数据I／O、过程逻辑、人机界面叁个彼此关联又相对独立的层次模块。 数据I／O模块是监控软件的基础，本文着重讨论了开放的数据I／O机制的实现方案，包括组态软件和不同数据源的通信方案设计、多路数据访问的冲突控制、可扩展驱动程序的接口规范、多设备并行数据交换的调度。 监控软件必须提供算法模块来处理过程数据，并能利用处理结果对目标设备进行控制。本文将监控过程中的算法分解为通过输入输出接口进行连接的独立环节，并将环节组合抽象为有向无环图。提出了基于有向无环图扫描的控制逻辑实现方法，并给出了两种典型的环节组合扫描算法。为了满足对数据处理算法和控制算法的扩展要求，设计了基于动态链接库的自定义环节扩展方案。 在人机界面层，本文讨论了监控画面的编辑环境实现。抽象了画面基本元素，用面向对象的方法设计了一组可组合的图形原件类，并给出了图元基类的接口说明。本文讨论了画面生成中图元编辑过程的封装方法，给出了一组封装不同图元生成过程的工具类；本文还分析了编辑环境中的典型编辑功能的实现机制。结合计算机图形学，讨论了用图元的动态显示特性模拟监控对象的实现方法。
迟东明[2]2005年在《基于CAN总线的分布式监控系统的设计与实现》文中提出现场总线技术具有开放式，全数字化，双向串行，多节点通信等优点。目前以现场总线为基础的监控系统应用也已经广泛深入应用到工业控制、自动化仪器仪表、智能化的武器装备等许多领域。由于国内在大型停车场照明自动监控系统中尚无成熟的产品，我们设计和实现了一种基于CAN现场总线的照明自动监控系统。该系统具有：可靠性高、系统配置灵活、可现场监控方案下载和重组态操作等优点。 在系统设计和实现过程中考虑到自动监控系统共性问题，以及采用的CAN现场总线技术具有普遍的适用性，因此该系统的设计理论和技术不仅可以应用于各种大型停车场的灯光自动监控，也可以应用到其它很多相关的自动监控领域，具有广阔的推广应用前景。 本文在了解国内外自动监控系统发展现状的基础上，对广泛应用的现场总线CAN协议及其原理进行了深入的研究，讨论了基于CAN现场总线监控系统的设计技术与实现方法，并提出了基于CAN总线的现场控制器的设计方案，详细描述了控制器的软件、硬件实现细节以及在开发过程中的一些关键的技术问题及其解决方案。此外，还对当前监控组态软件所采用的主流技术进行了比较、分析，提出并详细描述具体的设计方案和实现方法，并介绍了它们在大型停车场照明自动监控系统中的应用。
曹淼[3]2008年在《现场总线设备管理系统研究与设计》文中提出随着自动化控制系统的发展,人们对现场测量技术和控制设备性能的要求也随之提高。为了使设备维护更具有科学依据,人们不仅要求现场设备能够提供过程测量信息,还要求能提供设备自身及控制过程的诊断信息、管理信息等非控制信息。目前国外的设备管理系统已经能够实现对智能设备的基本管理,而国内的设备管理系统的应用却一片空白。针对这种情况本文设计了现场总线设备管理系统,系统集数据采集、数据分析于一体,用户能实时观察现场设备的过程变量,记录跟踪查询使用修改记录,进行组态、校准操作,设置单位、阻尼时间等参数,从而为智能设备预防性维护、预测性维护及前摄性维护提供一体化解决方案。本文首先设计了设备管理系统的总体网络结构,系统采用C/S模式,根据系统的功能需求,设计了系统网桥的结构和软件模块的架构。现场智能设备的驱动是实现设备管理的关键,目前主要有设备描述DD(Device Description)技术和现场设备工具FDT(Field Device Tool)两种驱动技术,然而这两种技术的应用范围是不一样的,目前自动化行业主要的设备厂商也分别支持不同的技术,单纯的使用任何一种技术都不能满足设备完全集成的要求。因此本文提出了将设备描述技术和FDT技术结合起来实现现场设备的集成,并根据现场设备的复杂性给出了实现现场设备集成的叁种方法,详细介绍了FDT/DTM(Device Type Manager)的技术实现与基于DD技术的类DTM的技术实现。然后阐述了设备管理系统的实现。首先是控制层的实现,控制层使用以太网结构和TCP/IP协议,控制层主要有工程师站、操作员站、和应用工作站分别实现不同的功能。设备管理系统的数据库采用面向对象的SQL Server技术,数据库规模可变,可适合各种规模的工程管理,系统通过OPC服务器实现设备管理系统和工厂的无缝连接。最后总结了本课题研究成果,并对系统各项指标进行了测试验证。基于DD与FDT技术相结合的设备管理系统能够比国外的系统更灵活的选择生厂商,实现现场设备完全的集成。达到了现场总线设备管理应用要求—集中设备信息存储管理、实时总线设备信息通讯和分布式客户端设备信息访问。
赵强[4]2016年在《草莓种植温室自动化监控系统的设计与实现》文中研究说明随着科技快速发展以及传统农业种植设施化全面推进,我国农业种植产业科学技术进入了一个全新发展阶段,传统农业种植从最初的劳动密集型产业,逐渐转变为技术集约型产业,建设高水平的现代农业和提高农业产业在国际市场的竞争力,也是今后很长时间里农业产业推广重要任务。本文主要论述草莓种植温室环境控制的原理,系统的分析草莓在生长过程中温室环境的温度、湿度、光照、和二氧化碳浓度的影响,并以此基础深入分析和研究草莓种植温室运行过程中出现的问题,并以此为依据,提出温室自动化监控系统的总体设计与实施方案。在本方案中将采用工业领域早已推广并且技术成熟可编程控制器(PLC)以及具有数据采集存储功能的组态软件WinCC和现场实时数据通讯总线技术ProfiNet来实现的。本文主要以现代农业种植产业基地中的草莓种植温室环境自动化控制作为主要的研究对象,在对其进行深入和系统的技术分析,发现该系统环境参数控制具有非线性、大滞后性、多控制变量以及强耦合性的特点,很难通过传统的数学建模来对其实现精确控制,因此本控制系统将主要采用模糊控制算法来实现,并通过软件编程等技术手段加以实施。本系统将通过基于ProfiNet的现场数据通信总线技术,实现现场设备和远程控制器之间的数据交换,并利用组态软件WinCC,来实现对现场设备的远程状态显示、参数设定、环境数据趋势曲线显示、用户管理以及系统手动操作等多项功能。草莓种植温室环境自动化监控系统通过一段较长时间的调试运行:充分体现其工作稳定、反应迅速、可扩展性强等特点,同时对于其他农业种植作物的培育也有较高的适用性,为现代农业种植产业基地的多种农作物栽培提供了完善理论和实践基础。
辛俊杰[5]2006年在《现场总线组态软件功能块图形组态的研究与开发》文中研究指明现场总线目前已成为自动化领域的研究热点,现场总线的节点是具有数字通信能力的智能仪表。现场总线的目标就是通过开放的系统协议,从现场获取尽可能多的信息,进一步实现工厂整个生命周期的自动化。 随着自动化技术和软件技术的发展,组态软件作为工业自动化领域中较为基础的应用软件,在工业控制系统中的重要性日益突出。基于现场总线分布式控制系统的组态技术的研究,已成为当前组态软件技术的研究热点。目前国内外许多学者都在致力于现场总线组态技术的研究,以更好的推动现场总线技术的发展。 本论文以现场总线组态软件的功能块图形组态为研究对象,提出支持多种现场总线协议、多种组态策略的集成组态将是图形组态方式的发展趋势。同时,深入研究了当前各主流组态软件中功能块图形组态的实现方式、路径规划算法以及模板实现原理,分析了当前存在连接线不能自动规避障碍功能块、功能块端口连接线纵向重合、路径冗余以及当前采用的模板组态技术不具备功能和协议的可扩展性等问题。 首先,在深入研究了相关领域的面向对象组件设计技术、最优路径规划算法、XML可扩展描述语言等相关技术基础上,提出了一种基于组件技术的、与协议无关且可重用的功能块组态软件模块实现方案。然后,针对组态连线过程中遇到的路径规避等问题,设计出一种基于深度优先探索、智能规避、队列选优思想的最优连线路径规划算法,并综合考虑组态过程中障碍功能块的数目和排列关系以及最终的路径转折次数、路径总长度等执行因素,为该算法建立了一套新的客观评价函数,经多种组态情况下的验证测试,均得到了满意的效果。最后,通过抽象出一种与协议无关的基于XML可扩展描述语言的模板描述方式,设计出一种可方便进行协议、组态策略扩展的组态模板设计方案,并提出该模板设计方案在组态软件中的应用方法。 目前已完成开发的功能块图形组态软件模块已经应用于EPA-FF组态系统中,并对两种协议的功能块图形组态效果和稳定性进行了测试,应用结果表明开发的功能块图形组态软件模块完全做到了协议无关,应用了新的连线路径规划算法后,功能块组态连线更加智能化、人性化,新的功能块组态模板具有良好的协议和功能可扩展性,整体运行效果良好。
尹天力[6]2018年在《可快速组态的通用化液压测控设计平台研究》文中认为液压试验平台种类多样,不同的液压系统硬件组成和功能需求不同,导致液压测控平台的通用性弱,扩展性差和开发效率低。随着液压CAT技术的不断发展,工业组态软件和虚拟仪器技术成为提高液压测控平台研发效率的重要工具。但现有组态软件的应用领域主要面向化工和电力等工业系统,不具备液压领域的针对性,同时提供的功能与二次开发能力有限,可扩展性差。因此,开发一种具有高组态效率的通用化液压测控设计平台可以更好的弥补组态软件在液压领域的不足,具有实际应用价值。本文以液压测控系统为研究对象,针对液压系统的基本特征提出了一种通用液压测控设计平台的软硬件架构和客户端程序组态方法。基于通讯结构、通用协议和标准设计了用户通讯接口,结合液压元件分类与实体框架技术简化了数据库信息交互,使用OA系统的工作流概念和WF4.5工作流引擎简化了液压试验流程设计;以面向对象的组件开发、观察者设计模式、多线程等为设计思想,使用C#编程语言设计人机界面的通讯、数据显示和报警组件,分别提高了设计平台在数据处理与交互和人机界面上的开发效率。最后,以液压阀试验平台为测试对象对本文开发的液压测控设计平台进行测试,验证了液压测控设计平台的高组态效率和通用性。
杨铎[7]2013年在《白车身焊装过程实时监控与故障诊断系统及其关键技术研究》文中研究指明白车身焊接装配过程是汽车生产四大关键工艺过程之一,其运行好坏对整车生产成本和质量有至关重要的影响。准确、实时的故障诊断是保证白车身焊装过程高效、稳定运行的关键技术和重要手段,能够有效降低生产成本、提高车身质量。本文构建了面向白车身焊装过程的实时监控与故障诊断系统,系统对焊装过程进行实时监控确保生产过程的顺利进行,对状态数据在线监测和分析,实现了过程故障的在线识别和诊断。首先,本文结合白车身焊接装配过程特点,分析了白车身焊装过程中车身错装漏装、车身尺寸偏差、设备故障等过程故障的形成原因和机理,确定了焊装过程监控方案与故障诊断的任务。其次,对白车身焊装过程实时监控与故障诊断系统的架构进行了分析,并结合白车身焊装过程的监控需求,对工控系统数据采集技术、传感器技术、车身识别技术和作为数据采集与过程监控系统开发环境的组态软件技术进行了研究。然后,根据白车身焊装过程设备故障诊断的任务,研究了基于模糊Petri网的焊装线设备在线故障诊断方法和故障诊断系统逻辑流程。该方法对焊装线设备故障形成原因进了模糊化处理,并用模糊产生式规则表达了设备故障原因之间的传递关系,再通过一种形式化推理算法实现了设备故障的在线诊断。最后,应用本文所研究的技术和方法,开发了白车身焊装过程实时监控与故障诊断系统。系统在某焊装车间得到了实际应用,为白车身焊装过程高效稳定运行提供了保证手段和技术支持。
张洁[8]2008年在《基于WinCC的港口水转水监控系统设计与实现》文中研究表明随着计算机技术的发展以及工业自动化水平的不断提高,利用计算机技术对生产进行管理以及对生产过程实施数据采集和监控,越来越受到人们的关注。组态软件就是计算机技术向工业领域渗透的产物。它具有接口开放、功能齐全、组态灵活、运行稳定、简单易学等特点,为用户提供了快速构建工业监控系统的手段,使其有效降低了开发成本和有效缩短了开发周期。在计算机上配以组态软件实现数据采集和过程控制是工业控制领域的一个明显趋势,因为这种模式可更直观、更方便地对生产过程进行实时监控,充分发挥计算机的复杂数据运算处理、报表统计和图形显示能力,同时避免工业控制过程中大量烦琐的编程工作,使用户能根据自己的控制对象和控制目的任意组态,从而构筑符合用户要求的监控系统。本文是以某港口水转水项目的改建为依托,运用自动化技术,工业通信网络技术以及功能强大的组态软件技术,介绍了基于组态软件WinCC开发设计上位监控系统的过程。本文首先介绍了工业监控系统发展历程,研究了组态软件与监控系统的关系,介绍了本课题的背景以及论文要完成的工作;基于监控系统设计原则以及该项目的控制要求,提出了水转水监控系统的总体设计方案,包括监控系统结构设计以及系统软件组成,特别针对监控系统设计中的关键问题进行了分析。根据对监控系统的实际要求的分析以及对各种组态软件的对比分析,选择组态软件WinCC,基于WinCC完成对上位监控系统功能设计,包括监控界面制作,组态报警设计,报表系统设计,以及用户管理的权限定义。本文介绍了实际项目中上位监控软件WinCC与下位PLC实现通信的方法,并通过对OPC技术的理论研究提出了基于OPC技术实现WinCC与PLC通信的系统功能扩展方案;由于WinCC自身的系统安全性设计不够完善,无法满足实际项目中关于系统安全性设计的要求,因此本文通过对ActiveX技术的理论研究设计了登陆系统来完善监控系统性能。
李伯平[9]2005年在《智能建筑系统集成关键技术研究与应用》文中研究指明智能建筑(Intelligent Buildings)的兴起与发展,主要是适应社会信息化与经济国际化的需要。智能建筑BAS系统集成的应用,是计算机技术进一步发展的结果,是现代高科技的结晶,是建筑技术与信息技术相结合的产物。传统上智能建筑的集成采用楼宇自控系统(BAS)为核心的集成模式,通过开发与第叁方系统的网络通信接口,将各种系统集成到自己系统中。这种方式存在的最大问题是:接口软件的开发完全依赖BAS提供商,可集成的第叁方系统的数量极其有限。 组态软件传统上多运用于工业自动化的监控,随着网络技术的发展,组态软件在功能上有了质的飞跃,设计上采用了大量的开放性技术,这使得基于开放式组态软件在BAS系统集成上的运用成为可能。利用开放式组态软件来做BAS系统集成,不仅设计容易、工期短、造价低,而且允许用户采用最新的软件技术来实现传统楼宇自控做BAS系统集成所无法实现的一些功能,如控制策略、第叁方接入的无缝集成、WEB技术等。 本文基于智能建筑集成的需要,在总结和研究了ASP技术及主要的分布式组件技术COM/DCOM和OPC标准的基础上,提出了基于开放式组态软件的系统集成模型,解决不同系统接入的接口问题,并考虑到系统建成的经济性,实现WEB网络集成。通过基于开放式组态软件技术设计开发了空压机组态软件,使开放式组态软件的主要设计技术得到了实际验证。通过研究和设计基于开放式组态软件技术在工厂BAS系统集成的实际运用,使BAS系统集成的系统体系结构得到验证。
庞普[10]2012年在《基于组态开发技术的热力监控定制平台的设计与实现》文中提出随着我国节能减排思想的不断深入，热力行业作为现在城市能源消耗的大行业，在节能减排和安全方面应该充分利用信息科技的优秀成果，大力提高能源利用率，增加公司效益。供热公司作为全市热能供给单位之一，以往热网控制手段非常单一，热网监控公司通过购买大型热力软件针对气压、温度和系统参数进行监控，这种监控方式在及时性和投资成本上都存在很大的问题，随着热力公司供热面积和网点的不断增加，热力公司必须实时掌握热力基本参数，对厂区温度、管道压力和电力压力进行有效监控。实践证明，热力公司采购的监控软件运行成本较大，并不能完全适应公司实际应用需求。因此，从公司实际出发，设计和开发一款允许热力公司自由定制的监控软件对实现热力公司信息化，节约热力资源，提高公司利润率具有重要的社会意义和现实意义。热网监控系统通过分析热网监控实际业务流程，总结国内外关于热网监控系统的应用现状，通过改进热网架构，选用组态软件开发技术，为热网监控企业提供了一款功能强大的应用软件。以往的热力监控系统大多是引进成熟的国外大公司软件设计完成的，这样的系统一方面运行占用大量的系统资源，另一方面无法完成用户定制。基于组态开发技术的热力监控系统包括开发平台和运行平台。开发平台实现了用户拖拽式自定义监控对象，真正实现轻量级系统运行。运行平台实现了定制系统的运行和设备监控功能。基于组态开发技术的热力监控系统采用MFC技术设计开发，为用户提供一个可拖撰的监控工况画面定制环境。本系统基于MFC技术设计和开发的可定制热力监控平台为用户提供一个常用拖撰式方式操作的热力监控定制系统，通过系统定制，最终为热力系统中的温度、压力和湿度等进行监控。本课题在软件工程思想的指导下，通过分析某热力公司实际生产实际，基于组态软件开发技术，设计和开发了面向某热力公司厂区监控问题的组态监控软件。本文通过实现热网监控系统为后续热网监控系统提供了一个可实现的途径。通过热网监控系统的应用为中小热网企业节省了生产费用的同时，提高了企业服务能力。热网监控系统是未来中小企业的理想选择。并在此基础上研究和完成了以下几个方面的内容。第一，基于软件工程基本思想，对热力监控网络进行需求分析，并提出系统设计目标；第二，基于某公司实际，基于OGSA设计理论对热网监控系统的通讯网络系统进行设计和实现；第叁，从用户定制需求出发，基于组态软件开发技术设计和实现热网监控管理系统软件，对系统要求的各项功能进行设和实现；第四，热网监控管理系统的安全设计和实现；第五，系统测试与实施。
参考文献：
[1]. 面向监控的组态软件——技术分析和设计[D]. 赵民正. 浙江大学. 2002
[2]. 基于CAN总线的分布式监控系统的设计与实现[D]. 迟东明. 西安电子科技大学. 2005
[3]. 现场总线设备管理系统研究与设计[D]. 曹淼. 浙江大学. 2008
[4]. 草莓种植温室自动化监控系统的设计与实现[D]. 赵强. 北京工业大学. 2016
[5]. 现场总线组态软件功能块图形组态的研究与开发[D]. 辛俊杰. 浙江大学. 2006
[6]. 可快速组态的通用化液压测控设计平台研究[D]. 尹天力. 浙江大学. 2018
[7]. 白车身焊装过程实时监控与故障诊断系统及其关键技术研究[D]. 杨铎. 合肥工业大学. 2013
[8]. 基于WinCC的港口水转水监控系统设计与实现[D]. 张洁. 武汉理工大学. 2008
[9]. 智能建筑系统集成关键技术研究与应用[D]. 李伯平. 华东师范大学. 2005
[10]. 基于组态开发技术的热力监控定制平台的设计与实现[D]. 庞普. 吉林大学. 2012
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