PLC模拟实验平台Web服务器端软件设计与开发

摘要

随着控制理论及自动化技术的发展，可编程控制器PLC在工业生产流程控制方面一直发挥着重要作用。PLC具有编程简单，适应性强，可靠性强，极具抗干扰能力等优点。可以说PLC的应用极大的推动了工业生产自动化的发展。鉴于此，越来越多的院校开设了PLC理论学习与实验学习课程。由于资金、场地以及实验设备等客观条件限制，高校搭建的实验环境往往不能满足学生进行PLC实验学习的要求。为了能更好的实现PLC实验教学的目的，本文通过Web技术设计一套基于浏览器/服务器Web架构的PLC模拟实验平台，节约搭建物理PLC实验平台的成本，且能够通过网络在线练习PLC实验，充分发挥学生的动手实践能力，较好的实现PLC实验教学的目的。同时对该平台Web服务器端软件系统进行设计开发。
　　本文在对整个平台架构的深入理解基础上，将PLC模拟实验平台Web服务器端软件从以下四个部分进行设计开发，主要包括Spring框架开发、PLC模拟被控对象库开发、OPC通信组件开发以及Web服务器与浏览器数据交互开发四个部分。其中Spring框架开发，主要是利用该框架的控制反转能力管理PLC模拟被控对象类的实例化以及提高模块代码的复用性，同时使用该框架注解扫描的开发方式提高软件开发效率；PLC模拟被控对象库开发，是使用数据库存储PLC模拟被控对象的基本信息以及变量值，并通过JDBC技术实现PLC模拟实验平台Web服务器端对数据库的访问；在OPC通信组件开发中，使用专用于Java平台下OPC通信的JeasyOpc API，对JeasyOpc中类和接口的调用与开发，完成PLC模拟实验平台Web服务器端与OPC服务器的通信，实现Web服务器端软件对PLC寄存器的读写；PLC模拟实验平台Web服务器端与浏览器的数据交互使用Servlet技术实现，Servlet技术能够完整的处理基于HTTP协议的请求与响应数据包，完成Web服务器与浏览器的数据交互。
　　本文通过对PLC模拟实验平台Web服务器端软件的设计开发，将PLC模拟实验平台的计算能力集中到Web服务器端，能够很好的支撑整个平台的良好运行。该PLC模拟实验平台的应用，能够有效较低PLC实验教学成本，实现网络化练习PLC实验的目的，提高PLC技术学习效果。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 课题研究的目的与意义

1.4 本文所做的主要工作

第2章 PLC模拟实验平台服务器端总体架构设计

2.1 实验平台Web服务器端架构设计

2.2 开发工具及主要实现技术

2.3 本章小结

第3章 实验平台服务器Spring MVC框架开发

3.1 实验平台服务器Spring框架开发

3.2 实验平台服务器MVC模式设计

3.3 实验平台服务器MVC模式实现

3.4 本章小结

第4章 PLC模拟被控对象库与OPC通信组件开发

4.1 PLC模拟被控对象库开发

4.2 访问PLC模拟被控对象库的SQL语句编写

4.3 PLC模拟实验平台服务器OPC通信组件开发

4.4 本章小结

第5章 实验平台服务器与浏览器交互实现

5.1 实验平台服务器与浏览器交互技术分析

5.2 Servlet技术对HTTP协议数据的处理

5.3 典型PLC模拟实验设计与开发

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

参考文献

致谢

附录A