基于SCADA软件的OPC数据平台的设计与实现

摘要

计算机技术和网络技术的不断发展给工业过程控制领域带来了巨大的变革。网络技术应用于企业生产过程的各个环节，构建了企业从生产过程控制到企业信息管理这一整套信息化系统，极大的提高了企业的生产效率。由于目前自动化系统多数均为封闭系统，这就使得系统集成变得越来越复杂与困难。针对这种现状，采用一套统一的，用于不同系统之间通讯的标准成为系统集成需要解决的首要问题。 OPC是工业过程控制领域的一个通用标准。它正是在这一背景下产生的。它是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用，为工业自动化软件面向对象的开发提供一项统一的标准。它很好地解决了应用软件之间相互通讯的问题，减少了系统集成过程中的重复工作，代表着控制系统通信标准的发展方向。 本文在对COM技术理解的基础上，深入分析了SCADA软件的底层通讯机制，并提出了在现有接口条件下，实现远程数据采集的一套实现方案。解决了现有SCADA软件针对远程设备的访问问题。此外，论文还详细分析了OPC Data Access规范，设计并实现了规范中提出的接口及对象，并针对OPC服务器的注册，内部数据的操作，线程之间的同步等问题进行了深入细致的研究，提出了解决这一系列问题的详细方法，并且针对OPC服务器同SCADA软件之间通讯的问题，给出了一套解决方案，最终为SCADA软件实现了一个符合规范的OPC服务器，完成一个以SCADA软件为基础的分布式环境的数据平台，很好的解决了分布式环境下的系统集成问题。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1课题背景及意义

1.2分布式控制系统发展及现状

1.3 SCADA软件简介

1.4 OPC技术概述

1.4.1 OPC的历史

1.4.2 OPC规范及其现状

1.4.3 OPC规范的适用范围

1.5本课题的主要研究内容

第2章OPC技术

2.1 COM技术特点

2.1.1 COM组件

2.1.2 COM对象

2.1.3 COM接口

2.1.4 COM库

2.2 OPC Data Access规范

2.2.1地址空间

2.2.2 OPC Data Access规范接口分析

2.3本章小结

第3章数据采集模块设计与实现

3.1功能分析

3.2模块结构设计

3.2.1设备寄存器数据结构

3.2.2 IDevAccess接口类设计

3.3远程数据采集的实现

3.3.1远程设备连接方式

3.3.2远程数据采集模块的实现

3.3.3远程数据采集模块流程

3.4数据采集模块的应用

3.5本章小结

第4章OPC服务器的设计与实现

4.1服务器总体设计

4.1.1服务器功能分析

4.1.2服务器功能模块设计

4.2服务器对象类设计

4.3对象类设计与实现

4.3.1实时数据库数据类型设计

4.3.2 OPC服务器模块实现

4.4服务器线程结构

4.4.1主线程

4.4.2数据采集线程

4.4.3 OPC线程

4.5本章小结

第5章系统测试

5.1 OPC服务器应用测试

5.1.1 OPC服务器配置

5.1.2 OPC服务器测试

结论

攻读硕士期间所发表的学术论文

参考文献

致谢