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基于ASP.NET AJAX的数据采集监控系统的设计与研究

作　者: 陈曦
导　师: 熊金涛；张芹
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 数据采集与监控系统 OPC ASP.NET AJAX 实时数据库异步通信数据传输
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

数据采集与监控系统(Supervisory Control and Data Acquisition,以下简称SCADA)是以计算机技术为基础的用于生产过程控制与调度的自动化系统。作为企业管理系统(Enterprise Management Information System, EMIS)的最主要的子系统之一,它已被广泛应用于工业领域,具有着信息完整、响应迅速的优势,实现帮助管理层决策、诊断的重要功能。目前常见的一些SCADA系统多架设在CORBA/Java架构或DCOM/ActiveX结构上,并已进入成熟阶段:CORBA/Java架构多采用对具有不同浏览器安全等级限制的Java Applet实现监控,DCOM/ActiveX架构间接支持异步通讯,并具有非常好的开放性。在充分吸收这方面科研成果的基础上,本文主要结合某供水企业生产调度系统开发项目,初步设计一个基于ASP.NET AJAX和OPC架构的SCADA系统。这种改进型的系统结构分别吸收了CORBA/Java架构所采用的客户端代理和DCOM/ActiveX架构所采用的OPC采集数据的优点,实现了企业内部各车间间信息通信兼容和实时共享。本文第一章介绍了研究背景及论文结构。第二章阐述了SCADA系统的组成机理和基本功能,总结归纳SCADA系统两种常规架构的应用。第三章设计了一个基于ASP.NET AJAX和OPC的SCADA系统,对该系统实现的相关技术作了简要分析。第四章详细阐述了SCADA系统的核心部分以及SCADA Server的设计与实现。第五章针对SCADA Client中流程图的“静态”显示与实时数据的“动态”表达的兼容实现,比较了3种编程模型,并提出了ASP.NET AJAX客户端异步调用Web Service的解决方案。第六章设计了基于DCOM/ActiveX的趋势图子系统。第七章是对系统的设计过程中工作的总结,并对系统有待完善的部分作了展望。基于ASP.NET AJAX和OPC的SCADA系统最大功用是它使得生产管理人员不再需要亲临生产现场查看由iFix、inTouch或者WinCC等这些基于C/S架构的监控系统来指导生产,仅需要一个能够连在网路中的浏览器即可实时指导工业生产,即用户虽远离现场亦可时时处处监控整个生产流程的情况,从而助于企业提高生产自动化水平,掌握生产质量,提高企业管理效率。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-13
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 主要工作  11-13
第二章 SCADA 系统分析  13-21
  2.1 SCADA 系统组成及基本功能  13-14
    2.1.1 系统组成  13-14
    2.1.2 基本功能  14
  2.2 实时数据库分析  14-16
  2.3 SCADA 系统硬件结构  16
  2.4 SCADA 系统软件结构  16-17
    2.4.1 服务器端（SCADA Server）软件组成  16-17
    2.4.2 客户端（SCADA Client）软件组成  17
  2.5 SCADA 系统现有的架构  17-21
    2.5.1 CORBA/Java 架构  18-19
    2.5.2 DCOM/Activex 架构  19-21
第三章基于 ASP.NET AJAX 与 OPC 的 SCADA 系统设计及相关技术介绍  21-37
  3.1 系统结构  21-22
  3.2 OPC 技术概述  22-27
    3.2.1 OPC 接口  23-24
    3.2.2 OPC 对象  24-25
    3.2.3 OPC 在SCADA 中的作用  25-27
  3.3 ASP.NET AJAX 框架  27-31
    3.3.1 AJAX 实现原理  27-28
    3.3.2 ASP.NET AJAX 的特点  28-29
    3.3.3 ASP.NET AJAX 的架构  29-30
    3.3.4 ASP.NET.AJAX 核心控件  30-31
  3.4 系统设计  31-37
    3.4.1 实时数据通讯方式选择  31-32
    3.4.2 实时数据传输层协议选择  32-34
    3.4.3 硬件结构设计  34-36
    3.4.4 软件结构设计  36-37
第四章 SCADA Server 设计与实现  37-50
  4.1 原型概述  37-38
  4.2 实时数据采集接口设计  38-42
    4.2.1 实时数据采集 OPC 接口的设计步骤  38-39
    4.2.2 实时数据采集 OPC 接口的实现  39-42
  4.3 实时数据共享平台设计  42-45
    4.3.1 平台工作原理  42-43
    4.3.2 平台通信协议与数据包格式  43-44
    4.3.3 实时数据共享平台的实现  44-45
  4.4 PHD 实时数据接口 RDI 设计  45-50
    4.4.1 PHD 实时数据库组成  45-46
    4.4.2 PHD 实时数据库RDI 程序结构  46-47
    4.4.3 RDI_MAIN 控制流（轮询模式）  47-49
    4.4.4 UDP 数据交换的实现  49-50
第五章 SCADA Client 设计与实现  50-60
  5.1 编程模型的选择  50-51
  5.2 Web Service 的设计  51-54
    5.2.1 Web Service 工作原理  51-52
    5.2.2 Web Service 用于SCADA 系统的优势  52
    5.2.3 Web Service 在SCADA 系统中的实现  52-54
  5.3 ASP.NET AJAX 异步通信  54-56
    5.3.1 异步通信的功能  54
    5.3.2 异步通信的架构  54-55
    5.3.3 ASP.NET AJAX 客户端调用Web Service 方式和步骤  55-56
  5.4 ASP.NET AJAX 客户端设计  56-57
  5.5 基于SVG 的流程图设计  57-60
    5.5.1 流程图图形格式选择  57-59
    5.5.2 流程图界面布局  59-60
第六章基于 DCOM/ActiveX 的趋势图设计  60-65
  6.1 基于DCOM/ActiveX 趋势图总体设计  60
  6.2 TeeChart 图表控件属性及应用流程  60-62
    6.2.1 TChart 主要属性  61
    6.2.2 TChart 主要方法  61
    6.2.3 TChart 应用流程  61-62
  6.3 基于DCOM/ActiveX 趋势图实现过程  62-65
    6.3.1 服务器端实现  62-63
    6.3.2 客户端实现  63-65
第七章总结和展望  65-67
  7.1 总结  65
  7.2 展望  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-70

基于ASP.NET AJAX的数据采集监控系统的设计与研究

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