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OPC技术的研究及其应用

作　者: 张晴晴
导　师: 李振璧
学　校: 安徽理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: OPC技术 现场总线 OPC服务器开发包 Modbus
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 99次
引　用: 2次
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内容摘要


现场总线控制系统(FCS,Field-bus Control System)作为控制设备之间实现数字通信的联系纽带,在工业过程数据采集与系统监控中得到了广泛的应用。不同总线之间不能直接实现数据传输与信息共享,实现不同现场总线子网的信息集成是组建开放控制系统急需解决的问题。OPC(OLE for Process Control)规范以微软作为技术支持定义了用于过程控制和自动化应用的一组包括接口、属性和方法的工业标准。OPC技术是控制系统中实现过程管理级和现场设备级之间信息交互的关键技术,同时也是实现不同现场总线协议之间互操作的重要手段。本文介绍了现场总线与OPC技术,提出了一种利用现场总线与OPC技术实现异构系统集成的方案：针对不同的现场总线段开发出各自的OPC服务器和客户端,上位机软件作为OPC的客户程序可以通过一致的OPC接口实现对不同现场总线的访问,获取各个总线段的数据,实现不同总线系统之间的通信和交互。由于开发符合不同协议标准的OPC服务器有着很大的复用性,封装OPC标准数据的过程是相同的,不同的是数据采集部分,需要按照不同总线协议来实现。同时考虑到Modbus协议应用的广泛性,因此本文以Visual C++作为开发平台,WinTECH Software公司的OPC服务器开发包作为开发工具,以Modbus OPC数据访问服务器为例来系统阐述OPC数据访问服务器的开发过程和设计方法。本文在深入研究OPC DA规范和COM技术的基础上,阐述了设计和开发OPCDA服务器和客户程序的实现方法和步骤。设计了基于Modbus-OPC服务器的低压配电监控网络,详细论述了基于Modbus现场总线的OPC Server的开发步骤及实现方法,给出了程序的总体设计结构及各个部分的实现过程。通过Visual Basic6.0编写了OPC客户端,利用开发的OPC客户端和组态王分别对开发的服务器的功能进行了测试,结果表明OPC服务器的数据访问具有通用性,OPC客户端和OPC服务器可以实现基本的读、写操作。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-12
1 绪论  12-18
  1.1 现场总线与现场总线控制系统  12
  1.2 OPC技术的产生与意义  12-14
  1.3 存在的问题与解决方案  14-15
  1.4 国内外研究现状  15
  1.5 论文研究内容与结构安排  15-18
2 OPC技术  18-30
  2.1 OPC技术基础  18-21
    2.1.1 COM技术与特点  18-19
    2.1.2 COM接口  19-20
    2.1.3 DCOM技术  20-21
  2.2 OPC技术规范  21-30
    2.2.1 OPC技术规范简介  21-22
    2.2.2 OPC数据存取规范分析  22-30
3 OPC服务器与客户程序的设计与开发  30-36
  3.1 OPC服务器的设计与开发  30-32
    3.1.1 OPC服务器的总体结构  30-31
    3.1.2 OPC服务器的开发环境  31-32
  3.2 OPC客户程序的设计与开发  32-36
    3.2.1 OPC客户应用程序概述  32-33
    3.2.2 OPC客户端开发方法的比较  33
    3.2.3 客户程序访问服务器数据流程  33-36
4 基于OPC技术的低压配电监控网络  36-47
  4.1 概述  36-37
  4.2 OPC技术与电力监控系统的融合  37-39
    4.2.1 基于OPC技术的现场设备间开放式数据交换  37-38
    4.2.2 基于OPC技术的异构网段的互联  38-39
  4.3 基于Modbus-OPC的低压配电监控系统设计  39-47
    4.3.1 Modbus总线概述  39-43
    4.3.2 Modbus-OPC软网关的实现与应用  43-45
    4.3.3 实现机理  45-47
5 Modbus-OPC服务器的研究与应用  47-73
  5.1 基于Modbus的OPC DA服务器的总体结构  47-49
    5.1.1 总体设计  47-48
    5.1.2 Modbus OPC DA服务器的详细设计  48-49
  5.2 Modbus OPC DA服务器设计  49-61
    5.2.1 OPC DA服务器开发工具的确立  49-51
    5.2.2 设计思想及主要步骤  51-61
  5.3 OPC DA客户端设计  61-65
    5.3.1 OPC DA客户端设计目标  61-62
    5.3.2 OPC DA客户程序具体实现  62-65
  5.4 基于Modbus的OPC服务器测试  65-73
    5.4.1 基于Visual Basic6.0开发的OPC Client  65-68
    5.4.2 组态王与OPC服务器的连接  68-73
6 总结与展望  73-75
  6.1 论文工作总结  73
  6.2 论文未来展望  73-75
参考文献  75-77
致谢  77-78
作者简介及读研期间主要科研成果  78

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统 > 计算机控制、计算机控制系统
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