基于OPC的工业设备Web监测系统设计与开发
这是一篇关于OPC,异步通信,Socket,WebSocket,工业设备监测系统的论文, 主要内容为随着制造业智能化的发展,使得智能化工业设备的使用规模不断扩大,导致智能化工业设备的数量成倍增加。智能化工业设备是制造企业自动化流水线的物质基础,如果设备发生了故障,将会对整个生产系统的运行造成重大影响。因此确保设备的正常运行在制造业生产系统中占有重要地位。论文基于OPC数据访问技术,设计并开发基于OPC的工业设备Web监测系统,实现工业设备的运行状态监测和设备信息管理功能。论文主要内容如下:(1)在文献查阅的基础上,综述课题的研究背景以及国内外相关研究现状,并详细介绍了基于OPC的工业设备Web监测系统中使用的OPC采集、Socket传输、WebSocket动态交互、SSM框架、MySQL数据库技术等关键技术。(2)在对柔性制造综合实训平台实地调研后,根据对实训平台中加盖装置的设备信息和设备的运行流程,分析出系统的开发目标和系统的实际功能需求,设计出系统的网络拓扑结构、层次结构、技术路线。(3)根据系统功能需求分析,将系统划分为设备数据采集处理、数据传输、监测显示三个模块。其中设备数据采集处理模块针对设备数据特征对监测效果的影响问题,将设备的信号采集设计为异步和同步两种采集方式;数据传输模块完成了监测数据有效传输的设计;设备监测显示模块完成了设备运行状态监测和设备信息管理功能的设计。此外,结合系统的功能和数据存储查询的需求完成数据库设计。(4)基于OPC的工业设备Web监测系统是一个由OPC数据采集软件、Web服务器组成的B/S和C/S混合架构的监测管理系统。系统基于MFC框架开发设备数据采集处理模块,实现了数据分类采集。基于Socket和WebSocket开发数据传输模块,实现监控数据的传输。基于SSM框架搭建Web服务器开发监测显示模块,实现设备运行状态监测和设备信息管理功能。经测试,本文所设计的系统能够稳定运行,反应良好,证明该系统可行有效。
密集仓储作业过程监控虚拟化技术研究
这是一篇关于密集仓储,虚拟化,OPC,Web实时监控,事件驱动的论文, 主要内容为仓储监控系统用于对仓储设备、货架等资源及作业流程监控,是仓储作业稳定、高效运行的保障。随着电子商务、物流行业等不断发展,仓储规模持续扩大、存储结构不断升级,为了提升仓储空间利用率,密集型仓储逐步投入使用,越来越多的设备参与到作业过程中,现代仓储具有了订单量庞大、异构设备多等特点,导致作业逻辑复杂、仓储设备难以实现统一的分布式监控问题,传统单体式架构的仓储系统软件,已无法应对仓储设备与作业过程远程跟踪与控制。为了提高仓储作业效率、保证作业质量,本文主要以密集仓储作业过程监控为研究对象,使用OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)设备统一通信技术、现代网络服务化技术、数据库技术,探索仓储资源及作业流程虚拟化方法与技术途径。主要研究内容如下:(1)密集仓储监控虚拟化方法与系统设计为解决密集仓储中异构设备多、作业逻辑复杂等问题,提出仓储资源及作业流程监控虚拟化方法与技术途径,该途径将物理实体、流程实体、数字实体、数据存储与服务通过通信连接起来,构建仓储实体与数字实体之间虚实映射、双向反馈机制。其中,构建仓储资源关系数据库与对象关系映射模型,为系统提供统一的数据存储与访问基础;利用工业OPC通信技术、面向对象与面向服务等方法,建立物理设备功能到虚拟设备对象及服务功能映射模型,实现仓储设备虚拟化控制与互联互通;在作业流程及其组成活动分析基础上,建立事件规则驱动的仓储作业跟踪与控制模型。针对传统单体式架构仓储软件系统功能耦合重、并发响应能力差、负载均衡难等问题,设计了密集仓储监控系统微服务架构。(2)基于OPC的仓储异构设备监控虚拟化仓储采用PLC控制执行设备,由于设备类型不同、PLC型号各异,导致应用程序与现场数据交互困难,采用OPC通信技术,构建统一、简易的设备数据访问机制,将仓储中RGV、提升机等设备的运行状态转化为OPC服务器中可读写的变量。提出了分布式仓储设备远程访问与监控方法,采用实时Web推送与Web API服务技术,将虚拟设备对象进一步封装成设备微服务,监控端通过对虚拟化服务的访问,实现对现场设备远程访问与控制,在浏览器端呈现并跟踪仓储设备的运行状态、机械故障、通信故障、电量信息等。(3)基于事件驱动的作业流程监控虚拟化密集仓储作业过程具有环节多、事件驱动等特点,基于作业流程虚拟化模型,定义流程活动触发、入库流程启动、RGV拥堵处理等事件规则,基于OPC服务获取设备状态,进行规则匹配与响应,执行作业决策、控制设备动作、调度仓储资源等,构建事件驱动的作业流程控制机制。通过现场作业场景监控Web视图,采用实时SignalR技术,对并行多任务作业进度、库存变更以及联机设备有无故障进行实时跟踪。根据CAP原则,利用消息中间件RabbitMQ技术将微服务消息进行广播,克服了通信延迟、中断等导致数据丢失问题,保证分布式作业事务一致性。(4)密集型仓储监控系统开发与实现课题受上海市科委会科研项目(17DZ2283800)、2018年度松江区面向协同服务的高效智能化仓储系统开发与示范应用项目(2018-01)资助。根据仓储作业过程监控需求,对系统进行总体设计,给出了软件开发技术、系统拓扑结构等。利用Docker容器技术将微服务快速部署到不同的服务器中,克服了服务数量多导致部署难的问题。为了解决微服务分散不便于管理、健康状态不易于监控问题,利用Consul组件的注册发现与心跳检查机制,在监控端实时监控服务的存活状态。针对传统的仓储监控软件体量臃肿、运行平台受限等问题,使用ASP.NET Core MVC技术,对仓储设备及作业流程模块进行详细设计与实现。开发了一套基于Web的仓储作业实时监控系统,经过企业试运行,验证其有效性。综上,开展了密集仓储资源建模、异构设备虚拟化、作业流程虚拟化、分布式环境下仓储作业服务的设计与集成、基于微服务架构的仓储监控系统实现与部署等方面的研究,提出了一种仓储作业过程监控虚拟化方法与技术途径,研制出一套基于Web的仓储作业实时监控系统,并得到了有效应用。
基于Microsoft Visual C#语言的OPC客户端应用程序设计
这是一篇关于智能建筑,集成系统,OPC,.NET架构的论文, 主要内容为随着智能建筑计算机自动控制水平的不断提升,智能建筑系统日趋复杂,其对于智能建筑监控软件的要求也随之提高。大多数传统的计算机自动监控软件开发基于特定的底层硬件设备,程序的稳定性和复杂性受制于底层硬件,如智能建筑广泛应用于DCS、FCS等系统,都没有统一的接口标准,很难完成不同设备之间的通信连接。为了满足监控软件可扩展性的需求,本论文提出了一种基于.NET和OPC技术的以智能建筑集成系统为实例的监控软件的开发方案。本文分析了智能建筑计算机自动监控软件的意义和前景;深入分析了.NET架构的技术特征和主要开发环境和技术工具;详细阐述OPC规范以及访问技术;着重描述了应用于智能建筑计算机自动控制系统OPC客户端程序的开发和应用。
基于B/S架构的城市隧道远程监控系统的研究与设计
这是一篇关于远程监控系统,B/S架构,OPC,ActiveX组件的论文, 主要内容为随着网络技术的不断发展,远程监控系统在隧道监控方面的应用也越来越显现出它的优势,远程监测与控制、故障诊断、决策支持等功能为隧道交通的安全运营提供了有力手段和切实保障,管理人员可远程实时地了解到控制现场的设备状态和交通情况,从而大大地提高工作效率。 本文首先回顾了远程监控系统的相关理论、技术发展现状,并对远程监控系统的层次、功能、以及实现方案进行了较深入的研究和探讨。其次,针对B/S架构远程监控系统的特点,本文着重研究了远程监控系统中数据通信、实时数据存储等关键技术。最后提出了一套基于B/S架构的远程监控系统实现方案,结合城市公路隧道的特点设计实现了基于B/S架构的隧道远程监控系统,并测试了系统的实时性与安全性。本文的研究成果主要包括以下几个方面: (1)本文研究的基于B/S架构的远程监控系统采用了现场监控与远程监控相结合的实现方案。在现场监控基础上提出了历史数据库通信与OPC数据通信两种数据交换技术,改变了传统以数据库为中心的实时监控方案,客户端采用ActiveX控件与OPC服务器直接通信,极大提高了数据的实时性,保证了远程监控系统的可靠性。 (2)系统采用ActiveX-OPC-PLC网络通信结构实现异构网络环境下的远程设备与仪器控制,远程用户通过ActiveX控件修改OPC服务器中实时参数实现远程控制,改变了传统远程监控系统只能监视而缺乏控制手段的不足,同时系统将实时与历史数据以图表方式直观显示,以帮助管理层更好地进行决策分析。 (3)本文的数据采集模块采用内存数据库与历史数据库相结合的方法,使系统更能应对大数据量、高实时性的数据采集监控,为远程监控系统提供数据保障,提高了系统的稳定性。 本文在最后阶段结合实际项目设计实现了基于B/S架构的城市公路隧道远程监控系统,通过实际应用可以看出,该系统可以满足隧道监控实时性高、数据量大的需求,有一定的借鉴意义和实用价值。
数字化车间工艺流程数据分析与重现系统的设计与实现
这是一篇关于数字化车间,OPC,数据分析,Hadoop,场景优化的论文, 主要内容为为了推动我国工业制造向智能化方向发展并结合实际应用,本文设计并实现了包括数字化车间设备数据采集、工艺数据处理分析展示以及数字化车间三维加工场景重现功能的数字化车间设备生产工艺数据的分析展示平台,通过直观地展示数据分析结果,并结合数字化车间生产场景的仿真回放,达到帮助优化生产决策的目的,进而提高对数字化车间的有效管理。本文在介绍了数字化车间发展现状的基础上,首先对数字化车间加工工艺流程数据分析和重现系统进行了总体设计,并着重介绍系统实现过程中涉及的OPC技术规范、Hadoop数据处理平台以及三维场景优化等关键技术,为后期的系统设计与实现提供理论基础。然后详细介绍数据采集、数据分析和场景重现三个子系统的设计与实现。针对数据采集子系统,基于OPC技术规范,设计与实现设备数据采集客户端;针对数据分析子系统,以Hadoop分布式文件系统作为底层文件系统,利用HBase直接操作底层数据,设计Map/Reduce计算模型分析数据,实现了在Hadoop分布式集群下对设备工艺数据的分析处理,分析结果直接在Web页面展示。研究了传统数据库和NoSQL数据库之间的数据迁移方案,完成了Oracle数据库和HBase数据库中数据的双向迁移。关于场景重现子系统,主要研究了三维场景交互原理和三维场景优化技术,实现了数字化车间场景的交互逻辑设计与实现,并采用LOD技术、遮蔽剔除技术以及LightMap技术进行场景优化,提出了一种基于着色器LOD的模型间平滑过渡方法,优化了LOD技术。最后,规范了子系统间数据交互方式和格式,实现了数据分析子系统和场景重新子系统间相互调起,实现了整个系统的集成。
基于OPC的工业设备Web监测系统设计与开发
这是一篇关于OPC,异步通信,Socket,WebSocket,工业设备监测系统的论文, 主要内容为随着制造业智能化的发展,使得智能化工业设备的使用规模不断扩大,导致智能化工业设备的数量成倍增加。智能化工业设备是制造企业自动化流水线的物质基础,如果设备发生了故障,将会对整个生产系统的运行造成重大影响。因此确保设备的正常运行在制造业生产系统中占有重要地位。论文基于OPC数据访问技术,设计并开发基于OPC的工业设备Web监测系统,实现工业设备的运行状态监测和设备信息管理功能。论文主要内容如下:(1)在文献查阅的基础上,综述课题的研究背景以及国内外相关研究现状,并详细介绍了基于OPC的工业设备Web监测系统中使用的OPC采集、Socket传输、WebSocket动态交互、SSM框架、MySQL数据库技术等关键技术。(2)在对柔性制造综合实训平台实地调研后,根据对实训平台中加盖装置的设备信息和设备的运行流程,分析出系统的开发目标和系统的实际功能需求,设计出系统的网络拓扑结构、层次结构、技术路线。(3)根据系统功能需求分析,将系统划分为设备数据采集处理、数据传输、监测显示三个模块。其中设备数据采集处理模块针对设备数据特征对监测效果的影响问题,将设备的信号采集设计为异步和同步两种采集方式;数据传输模块完成了监测数据有效传输的设计;设备监测显示模块完成了设备运行状态监测和设备信息管理功能的设计。此外,结合系统的功能和数据存储查询的需求完成数据库设计。(4)基于OPC的工业设备Web监测系统是一个由OPC数据采集软件、Web服务器组成的B/S和C/S混合架构的监测管理系统。系统基于MFC框架开发设备数据采集处理模块,实现了数据分类采集。基于Socket和WebSocket开发数据传输模块,实现监控数据的传输。基于SSM框架搭建Web服务器开发监测显示模块,实现设备运行状态监测和设备信息管理功能。经测试,本文所设计的系统能够稳定运行,反应良好,证明该系统可行有效。
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