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工业控制网络中OPC软网关的研究与应用

作者：李鑫 Publish: 2007-4-17 Hits:-

【中文题名】

工业控制网络中OPC软网关的研究与应用

【英文题名】

Study and Application of OPC Software-gateway in Industrial Control Network

【学科专业】

控制理论与控制工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-4-17

【中关键词】

工业控制网络,OPC软网关开发,ModbusTCP,模块化设计,工业以太网互操作,楼宇系统集成

【英关键词】

industrial control network,OPC software-gateway,Modbus/TCP,modularization design,interoperability of industrial Ethernet,building system integration,

【分类导航】

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

【论文摘要】

在工业控制领域中,随着系统要求的提升,控制系统的规模不断的扩大,结构也越来越复杂。为了保证控制系统中各种设备发挥充分的作用以实现控制系统整体的协调有效运行,系统集成越来越被人们所接受和重视。控制网络是系统集成工作成功的关键,通过控制网络,将多个分散在生产现场具有通信能力的各种测量控制装置作为网络节点,采用公开和规范的通信协议实现控制系统中各部分之间的信息共享和通信,以使其整合为统一的整体,进而完成系统的特定功能。然而,无论是竞争激烈的现场总线技术,还是标准多样的工业以太网技术,其在发挥各自优势的同时,都暴露出了开放和互操作方面的局限性,为系统集成的工作带来了很大的难度。OPC规范基于COM/DCOM分布式组件技术,其开放、透明、灵活的特性为自动化领域提供了一种标准的接口规范,为上述工业控制网络系统集成中所存在的问题提供了一种可行的解决方案。本课题在对于OPC规范体系进行研究的基础上,采用OPC数据访问规范对于各种工业以太网应用层协议进行封装,提出了一种工业以太网互操作的有效方法。进一步针对具有良好开放性的Modbus/TCP协议,开发实现了Modbus/TCP OPC软网关,并在开发过程中...

【论文题纲】

中文摘要	3-4
ABSTRACT	4-7
第一章绪论	7-13
1.1 工业控制网络的发展	7-9
1.1.1 分布式控制系统	7
1.1.2 现场总线的应用与发展	7-8
1.1.3 工业以太网的应用与发展	8-9
1.2 系统集成与OPC技术	9-11
1.2.1 系统集成	9-10
1.2.2 OPC技术的应用与发展	10-11
1.3 课题提出意义	11
1.4 本课题研究的主要内容	11-13
第二章 OPC技术规范体系	13-20
2.1 OPC技术的优势	13-14
2.2 OPC技术基础－COM/DCOM技术	14-18
2.2.1 COM技术结构	14-15
2.2.2 COM对象和接口	15-16
2.2.3 COM技术实现	16-17
2.2.4 DCOM技术	17-18
2.3 OPC规范体系发展现状	18-19
2.4 OPC规范应用现状	19-20
第三章 OPC数据访问规范研究	20-32
3.1 概述	20
3.2 定制接口与自动化接口	20-21
3.3 OPC对象和接口	21-26
3.3.1 服务器对象	22-23
3.3.2 组对象	23-25
3.3.3 项对象	25-26
3.4 OPC数据访问方式	26-28
3.4.1 同步（Synchronous）访问方式	26
3.4.2 异步（Asynchronous）访问方式	26-27
3.4.3 订阅(Subscription)访问方式	27-28
3.5 OPC服务器实现方法	28-32
3.5.1 OPC服务器分层结构	28
3.5.2 COM组件开发方法	28-31
3.5.3 OPC开发工具	31-32
第四章 Modbus/TCP OPC服务器的研究与实现	32-49
4.1 设计意义	32-33
4.2 设计思路	33-34
4.3 OPC接口模块的实现	34-41
4.3.1 通用功能接口设计研究	35-36
4.3.2 通用功能接口的定义	36-39
4.3.3 通用功能接口的应用	39-41
4.4 硬件驱动模块的实现	41-44
4.4.1 Modbus/TCP协议	41-42
4.4.2 客户端接口的实现	42-44
4.5 服务器运行效果	44-45
4.6 服务器验证	45-47
4.7 其它工业以太网协议OPC服务器的开发及互操作	47-49
第五章 OPC软网关在楼宇系统集成中的应用	49-56
5.1 系统结构与集成方案	49-50
5.2 子系统OPC软网关的设计与实现	50-52
5.3 集成效果	52-56
第六章总结与展望	56-59
6.1 总结	56
6.2 进一步工作	56-59
参考文献	59-62
发表论文和科研情况说明	62-63
致谢	63

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.382476



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