一个工业实验过程监控平台的开发与研究

摘要

本文结合自动化管输工艺评价系统设计与实现展开讨论,重点介绍了通过OPC技术实现了实验运行过程的实时监控。同时,通过设计合理的数据库访问机制对实验过程中产生的大量数据进行快捷、有效的查询和管理。从而实现了自动化石油管输工艺评价实验从设计到运行完成整个流程的全自动化。该实验软件的实现弥补了旧有实验方法的不足,使管输实验的整个过程达到“规范化”、“工程化”、“标准化”。
　　 本文的主要研究工作为:
　　 (1)针对石油自动化管输实验的过程监控系统的开发与实现,深入分析用户需求。从用户的需求中我们可以看到,该系统主要需要实现实验流程数据的实时采集和历史记录的查询和处理等。根据这一目标明确软件所要提供的功能以及数据库的设计与实现方法。
　　 (2)结合ADO.NET数据库访问技术、OPC实时数据访问技术以及接口的使用和程序设计方法,在对用户需求进行全面详细分析的基础之上,采用C＃面向对象的程序设计方法实现管输实验流程中各个设备的监控以及对历史数据的归档和查询,并提供生成实验报告等功能。
　　 (3)对OPC技术进行深入探索。应用更为先进的OPCXML技术、OPCXML-DA数据访问规范以及OPC网络服务器所提供的服务和编程方法。结合Adovsol公司所提供的OPXXML-DA网络服务器,采用ASP.NET和Python语言两种方式开发适用于Windows和Linux平台的应用程序以实现对OPCXML-DA网关的访问。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第一节 引言

第二节 工业监控技术概述

1.2.1 发展背景

1.2.2 发展应用

1.2.3 新的挑战

第三节 课题研究的背景

1.3.1 我国石油管输的特点

1.3.2 自动化管输工艺平台

第三节 课题研究的目的

第四节 本文研究的重点

第五节 本文的章节安排

第二章 软件开发相关技术介绍

第一节 数据库访问技术

2.1.1 数据库连接桥梁-ODBC

2.1.2 数据库访问新方式-ADO.NET

第二节 实时数据访问-OPC技术

2.2.1 OPC规范及应用

第三章 自动化管输实验监控系统需求分析

第一节 实验设备及流程介绍

3.1.1 实验设备

3.1.2 实验监控系统流程

3.1.3 实验监控系统功能

3.1.4 数据库设计

3.1.5 系统开发工具

第四章 实验监控系统的设计与实现

第一节 数据库的设计与实现

4.1.1 数据库详细设计

4.1.2 数据表之间的关系

第二节 数据访问层的设计与实现

4.2.1 数据库访问类

4.2.2 配置文件操作类

4.2.3 批量写入数据库

第三节 监控模块的面向对象设计

4.3.1 定义OPC数据标签项

4.3.2 方案下发的过程和实现

4.3.3 监控界面的功能和实现

4.3.4 实验运行记录查询

4.3.5 实验设备控制

第四节 监控系统的应用与推广

第五章 基于Internet的跨平台远程监控

第一节 现有监控模块的不足

5.1.1 只限于局域网范围应用

5.1.2 只限于Windows平台应用

第二节 实现OPC的Internet应用

5.2.1 基于XML的OPC技术

5.2.2 基于ASP.NET的企业级监控

第三节 实现OPC跨平台通信

5.3.1 基于EntireX DCOM技术的实现方法

5.3.2 基于OPC XML-DA的实现方法

第六章 总结与展望

第一节 工作总结

6.1.1 用户需求分析的必要性

6.1.2 OPC与数据库访问技术的应用

6.1.3 监控模块的开发与实现

6.1.4 对现有监控系统的拓展

第二节 不足与展望

6.2.1 OPC XML-DA的应用

6.2.2 数据传输的安全性

6.2.3 完善设备控制

参考文献

致谢

个人简历、在学期间发表的论文及科研成果

附录 A典型OPC客户端代码实现

附录 B实时数据曲线图的实现过程

附录 C应用OPC XML服务实现客户端的基本流程