基于WebService和OPC的纺纱设备远程故障诊断系统研究

摘要

日夜运转的纺纱设备为纺织企业创造了经济效益，设备出现故障停车，企业就会遭受损失。如果能对故障设备及时进行诊断，将会使维修成本降低，同时也能使故障的设备及早恢复生产，这在纺织行业利润日趋下降的今天有着重要的意义，为了实现这一目标就需要在纺织行业中应用纺纱设备远程故障诊断系统。
　　 本文分析了新型纺纱设备的特点和纺织企业的实际情况，在此基础上对应用于纺织企业的远程故障诊断系统的作了需求分析。设计了一套适用于纺织企业的远程故障诊断系统。通常，远程故障诊断主要包含三个层面，设备数据的采集、设备数据的传递和设备数据的分析。为了使开发的远程故障诊断系统能更好的贴合纺织行业的实际情况，本文在上述三个层面中都应用了适应于纺织企业的技术。具体说来，本系统首先是基于internet的分布式系统，全系统由纺纱设备信息服务系统、远程诊断中心和远程专家组成。在设备数据采集层面开发了纺纱设备信息服务系统采集设备数据，该系统采用OPC技术统一了数据访问机制，使一套设备信息服务系统能管理、监控、诊断车间内的所有纺纱设备。在设备数据的传递层面设计了诊断中心和现场的沟通机制，诊断中心采用WebService技术实现现场和中心的直接连接，避免了传统故障诊断系统中需有企业信息化系统支持的缺陷。在设备数据的分析层面设计了专家系统辅助远程专家分析数据。专家系统采用故障诊断树技术，能发现设备的故障点，同时给出故障的发生原因和维修方法。
　　 在系统的实现方面，本文运用.NET平台构建了整个分布式系统，运用DataSet技术实现了故障设备数据集，运用ASENET技术建立了诊断中心站点和站点内的专家系统。
　　 本文的研究是对分布式远程故障诊断技术在纺织领域应用的一次探索，也是对开发与数字化纺纱设备配套的信息化软件的一次探索。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1 概述

1.1.1 课题研究的目的

1.1.2 纺机设备发展现状

1.1.3 数字化小样纺纱设备介绍

1.2 国内外的研究现状

1.3 本课题研究的内容与论文结构

第二章 故障诊断需求分析及相关原理

2.1 传统远程故障诊断系统

2.2 应用于纺织企业的远程故障诊断系统需求分析

2.3 OPC技术概述

2.3.1 OPC对象

2.3.2 OPC对象读写过程

2.4 WebService技术概述

2.4.1 XML技术

2.4.2 SOAP协议

2.4.3 WSDL语言

2.4.4 LDDI技术

2.4.5 WebService技术的优点

2.5 故障诊断树技术概述

2.5.1 专家系统概述

2.5.2 故障诊断树技术

2.6 本章小结

第三章 基于OPC的现场数据采集

3.1 基于PLC的设备实时数据采集

3.2 基于OPC的设备数据获取

3.2.1 OPCServer与纺纱设备的通讯连接

3.2.2 OPC客户端的实现

3.3 本章小结

第四章 基于WebService的远程数据传递

4.1 AD0.NET技术

4.2 DataSet数据集

4.3 使用AD0.NET构建设备故障数据集

4.3.1 故障数据集的表示

4.3.2 基于DataSet的故障数据集的实现

4.4 通过WebService获取故障数据集

4.5 本章小结

第五章 基于故障诊断树的专家系统

5.1 基于专家系统的故障诊断

5.1.1 本文专家系统结构

5.1.2 本文专家系统诊断机理

5.2 本系统推理机

5.2.1 采用ASP.NET技术开发推理机

5.2.2 基于故障树的推理机

5.2.3 推理机对故障数据集的分析

5.3 本系统知识库

5.4 专家系统的构建过程

5.5 本章小结

第六章 系统的设计与实现

6.1 系统总体设计

6.1.1 系统结构

6.1.2 系统技术平台选择

6.2 纺纱设备信息服务系统设计

6.2.1 系统功能设计

6.2.2 系统结构设计

6.3 远程诊断中心设计

6.3.1 诊断中心功能设计

6.3.2 诊断中心结构设计

6.3.3 诊断中心网站的建立

6.4 网站界面举例

6.5 本章小结

第七章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢