一种企业级过程控制软件框架的研究

摘要

过程控制系统又被称为二级系统，针对整个生产过程，管理原材料的信息，制定和协调生产计划；在原材料的加工过程中，根据基础自动化网络的电气控制信号，识别生产线的运行状态，实现对整个控制系统的运行情况进行跟踪，为更上层的生产管理提供信息；同时，收集生产过程中的各种过程数据，并按一定方法加以处理之后，进行数学模型计算，向基础自动化系统发出设定值，实现生产过程的控制和管理。 分析和研究了一种二级系统软件的解决方案-PASolution的通信方式、进程管理、警报和日志处理、客户端开发等方面的原理和特点。根据PASolution的平台特点和架构方式提出了基于PASolution的二级系统的分析和设计方法。同时，根据PASolution目前的特点和局限性，提出了一种利用Microsoft．NET技术的扩展原有系统功能的方案，在保护现有系统财产的基础上，增大了解决方案的应用范围。 通化钢铁集团薄带钢热轧系统是一套典型的生产过程自动化系统。在系统的设计过程中，根据企业现有需求，分析生产过程特点，结合开发商软硬件平台的特长，提出了一种高数据传输速度，高响应速度的控制系统体系结构。在系统的软件设计中，根据生产线控制系统的特点，设计了以PASolution为中间件的，并且基于PASolution现有功能进行了一定的扩展的过程控制软件系统。 经过二级内部综合测试以及与一级基础自动化的联合测试，系统性能良好，并且已进入现场运行阶段。实践证明所设计的通钢集团UTSP过程控制系统在架构上和可用性方面都是可行的。

目录

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声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2课题的研究目的及意义

1.3国内外相关研究状况

1.4过程控制系统平台的技术发展方向

1.4.1开发性技术

1.4.2瘦客户技术

1.4.3无线的人机界面解决方案

1.5本文结构安排

第二章PASolution的体系结构

2.1 PASolution的基本特性

2.2 PASolution的通信方式

2.2.1 IP组播通信的基本概念

2.2.2 PASolution的IO Service

2.2.3 PASolution的EGD

2.2.4 PASolution的Gateway

2.3 PASolution的进程管理

2.3.1 SSAM模块列表

2.3.2 SSAM Agent进程

2.3.3 SSAM UI 进程

2.3.4 SSAM Initialize进程

2.4 PASolution的警报和日志管理

2.5 PASolution的数据采集和分析

2.5.1 PASolution的数据采集

2.5.2 PASolution的数据分析

2.6 PASolution的客户端开发

2.6.1 HINT-Client对象

2.6.2 HINT-Server应用程序和对象

2.7 PASolution的过程控制模型

2.7.1 PASolution的编程模型

2.7.2 PASolution的元数据模型

2.8本章小结

第三章基于PASolution的UTSP系统设计

3.1功能需求

3.2总体框架

3.3总体设计

3.3.1通信方式

3.3.2数据流图

3.3.3跟踪区划分

3.3.4模型计算设定

3.3.5数据采集

3.4详细设计

3.4.1系统模块

3.4.2通信接口

3.4.3系统元数据

3.4.4外部系统接口

3.4.5过程控制设计

3.5本章小结

第四章在通钢集团项目中的实施

4.1通钢集团UTSP系统的简介

4.1.1系统设备情况

4.1.2系统网络结构

4.1.3系统软件环境

4.2通信方式

4.2.1IO Service的通信方式

4.2.2 EGD的通信方式

4.2.3 Gateway的通信方式

4.3进程管理

4.4警报和日志管理

4.5数据采集

4.6 HMI开发

4.7基于.NET技术的系统外部接口开发

4.7.1外部系统接口的抽象

4.7.2外部系统接口模块和PASoluti的集成

4.8本章小结

第五章全文总结与后续工作

5.1全文总结

5.2后续工作

参考文献

致谢