基于Web Service的OPC服务器应用基础的研究与开发

摘要

OPC规范(OLE for Process Control)是OPC基金会为实现控制系统之间的信息交换和互操作而制定的。它基于微软的组件对象模型/分布式组件对象模型(COM/DCOM)和最新的可扩展标记语言(XML)技术，建立了一套符合工业控制要求的通信接口规范，使控制软件可以高效、稳定地对硬件设备进行数据存取操作，系统应用软件之间也可以灵活地进行信息交互，极大提高了控制系统的互操作性和适应性。OPC XMI广DA规范是OPC家族中的新成员，它针对跨平台通信和基于互联网的应用而开发，为从生产现场的控制系统到经营决策层的企业信息管理系统的纵向信息集成提供了实现途径。 本文详细介绍了OPC技术产生的背景及其发展历程，在分析国内外应用和研究情况的基础上，说明了研究OPC技术的重要性。深入研究了OPC技术规范的体系，阐述了OPC各个规范的应用领域，对OPC数据存取规范作了较为详细的综述。针对目前基于组件对象模型(COM)技术的OPC DA服务器在跨平台、连通性等方面的缺点，依据OPC基金会新发布的基于Web服务技术的OPCXML-DA规范，在Visual Studio.NET环境下运用Visual C＃完成了OPC XML-DA中间件服务器的设计与开发，客户端采用网页的形式通过Internet对OPCXML-DA服务器进行数据的存取。并在基于CAN总线的温度控制系统和基于485总线的智能仪表水箱液位控制系统中完成了相应的调试工作，对服务器相关的功能进行了验证。同时涉及到了OPC XML-DA．服务器设计、开发过程中需要考虑的安全问题，通过Microsoft.NET Framework安全框架和Microsoft Internet信息服务(IIS)的协同工作提供了灵活、可靠的安全验证和授权机制，充分保证了OPC服务器数据访问的安全性。 OPC XML-DA规范的推出揭开了崭新的应用领域，进一步深化了企业信息管理系统信息集成。国内工业自动化领域的科研机构和制造厂商也应该加强合作，尽快掌握这个最新技术，使我国的自动控制系统的发展紧紧跟上国际水平。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题选题背景及研究的主要内容

1.1.1课题选题背景

1.1.2本课题的主要研究内容

1.2 OPC规范概述

1.2.1 OPC规范的意义

1.2.2 OPC规范的发展历程

1.3 OPC技术的优点

1.3.1几种数据采集方案的比较

1.3.2 OPC技术的优越性

1.4 OPC数据存取(Data Access)规范简介

1.4.1概述

1.4.2 OPC服务器对象

1.4.3 OPC组对象

1.4.4 OPC项

1.4.5 OPC-DA数据存取规范的局限及其发展

第二章OPC XML-DA标准规范及相关技术

2.1 XML概述

2.1.1 XML的含义

2.1.2 XML的特点

2.2 OPC XML-DA标准规范

2.2.1 Web Service简介

2.2.2 OPC XML-DA规范的通信的优化

2.2.3 OPC XML-DA的应用

2.3 ASP.NET开发工具介绍

2.3.1.NET Framework简介

2.3.2 ASP.NET技术

2.3.3 C#技术

2.4本章小结

第三章OPC XML-DA服务器的实现

3.1 OPC XML-DA服务器的结构功能

3.2 OPC XML-DA服务器实现

3.2.1 OPC-DA客户端实现

3.2.2 XML数据信息描述

3.2.3 OPC XML-DA接口实现

3.3 OPC XML-DA服务器访问的安全性

3.3.1 ASP.NET身份验证

3.3.2 ASP.NET授权

3.4 OPC XML-DA服务器的安装部署

3.5 OPC XML-DA客户端的实现

3.6本章小结

第四章CAN总线温度控制节点设计

4.1 CAN总线简介

4.1.1 CAN总线性能特点

4.1.2 CAN协议规范

4.1.3 CAN报文规范

4.2主要器件介绍

4.2.1 CAN控制器SJA1000简介

4.2.2 CAN收发器PCA82C250简介

4.2.3 DS18820温度传感器简介

4.3 CAN控制节点设计

4.3.1 CAN控制节点硬件设计

4.3.2 CAN控制节点软件设计

4.3.3 DS18820软件设计

4.4可靠性设计

4.4.1硬件抗干扰

4.4.2软件抗干扰

4.5本章小结

第五章OPCXML-DA服务器在CAN控制系统集成中的应用

5.1 CAN控制系统的总体结构

5.2 USBCAN通信原理简介

5.3 ZOPC Server的配置

5.4 OPC XML-DA服务器测试

5.5本章小结

第六章OPC XML-DA服务器在智能仪表水箱控制系统集成中的应用

6.1水箱控制系统的总体结构

6.2 AI智能仪表配置

6.3 OPC XML-DA服务器调试

6.4本章小结

第七章结论与展望

参考文献

硕士学位期间所取得的成绩

致谢