支持复杂设备运行的协同服务数据采集研究

摘要

随着现代科学技术的进步，具有高科技含量的复杂设备要求采用新的协同服务模式对设备用户进行服务。本课题以嵌入式在线服务体系作为协同服务中设备控制的信息支撑技术基础，通过设备服务器采集设备数据实现设备的远程监控和远程维护。本文对底层设备数据采集与上层应用的跨平台集成进行了研究，并以西门子840D数控系统为对象，开发了基于Web的复杂设备数据采集原型系统，为设备的远程监控和诊断服务提供支持，所做工作概述如下： 1．开发基于OPCXML—DA的数据采集中间件。复杂设备的数据采集位于嵌入式在线服务体系中的设备服务器层次，承担与底层设备和上层查询服务器等的通信任务。本文针对西门子840D数控系统集成数据存取服务器的特性，按照OPC基金会颁布的OPCXML—DA规范在．NET平台上将其封装为OPCXML—DA数据采集中间件服务器，实现设备数据的采集。 2．论证Java语言调用OPCWeb服务的技术实现路线，设计基于OPC的Web服务。为方便与采用J2EE构架的嵌入式在线服务体系上层应用进行交互，将OPCXML—DA中间件服务器封装为Web服务的形式，利用WebServices的跨平台特性实现OPC服务的Java客户端调用。 3．设计西门子840D数控系统数据采集跨平台方案，开发了实时数据采集模块和历史报警等非实时数据模块，并对所开发的数据采集系统进行了应用测试，试验结果验证了所设计的方案。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景简介

1.2国内外研究现状及综述

1.2.1复杂设备协同服务研究现状

1.2.2复杂设备的数据采集

1.3研究内容及技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

1.4章节安排

第2章数据采集系统中相关技术的应用

2.1嵌入式在线服务体系简述

2.2常用数据采集通信方法

2.2.1 DDE技术简述

2.2.2 OPC技术简述

2.2.3两者的比较与选择

2.3 OPC XML-DA规范简介

2.3.1 OPC DA规范简介

2.3.2 OPC XML-DA规范

2.3.3 OPC DA和OPC XML-DA规范的比较

2.4其他相关技术

2.4.1.NET技术

2.4.2 Web Services技术

2.4.3 Java Web编程技术

2.4.4 B/S模式

2.5本章小结

第3章JAVA调用OPC WEB服务的实现

3.1 Web服务互操作性的起因

3.1.1 Web服务样式

3.1.2 ASENET平台下的SOAP服务样式定制

3.2 Java调用.NET Web Services的程序测试实验

3.2.1设置调用服务参数的传递方式

3.2.2服务端Web服务的样式的修改

3.3 Java Client调用OPC Web Services技术路线

3.4本章小结

第4章SIEMENS 840D数据采集系统总体设计

4.1数据采集系统应用对象

4.1.1 840D数控系统OPC服务器

4.1.2 840D数控系统报警日志

4.2数据采集系统跨平台实现方案

4.2.1 JNI方案

4.2.2基于OPC XML-DA的方案

4.2.3两者的比较

4.3 840D数控系统数据采集总体结构

4.3.1数据采集功能设计

4.3.2实时数据采集模块结构设计

4.3.3历史报警日志数据采集模块结构设计

4.4系统开发框架和开发环境

4.4.1开发框架

4.4.2开发环境

4.5本章小结

第5章SIEMENS 840D数据采集系统的开发和实现

5.1实时数据采集模块的开发

5.1.1 OPC XML-DA Server的转化

5.1.2调用OPC服务过程的再封装

5.1.3 Web Service Client的开发

5.2历史报警获取模块的开发

5.2.1 Java Web Projeot方式的实现

5.2.2采用Web Services方式进行开发

5.3系统测试

5.3.1中间件服务器OPC XML-DA的测试

5.3.2 Java Web服务客户端程序的测试

5.4系统在SIEMENS 840D上的部署和运行

5.4.1运行环境的配置

5.4.2部署及运行

5.5本章小结

第6章总结及展望

6.1总结

6.2进一步的工作

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果