【摘 要】
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21世纪初,随着智能制造的兴起,第四次工业革命拉开帷幕。智能制造通过当前快速发展的工业以太网将工业设备和计算机连接在一起,以计算机为“大脑”实现数据通信、采集和控制。特别是对于一些特定的环境,数据的采集、存储和管理回放显示尤为重要。但目前国内在PC端对可编程自动化控制器的数据采集存储及回放系统领域的研究较为空白,缺少适用的系统框架。本文针对工业以太网的上位机数据采集、本地存储、管理、回调查看及远程
【基金项目】
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国家自然科学基金联合基金项目:制造装备可编程自动化控制器安全集成设计理论与方法；
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21世纪初,随着智能制造的兴起,第四次工业革命拉开帷幕。智能制造通过当前快速发展的工业以太网将工业设备和计算机连接在一起,以计算机为“大脑”实现数据通信、采集和控制。特别是对于一些特定的环境,数据的采集、存储和管理回放显示尤为重要。但目前国内在PC端对可编程自动化控制器的数据采集存储及回放系统领域的研究较为空白,缺少适用的系统框架。本文针对工业以太网的上位机数据采集、本地存储、管理、回调查看及远程同步等功能进行研究,提出一个可以适用于大多数可编程自动化控制器的高频、大容量数据的数据采集存储及回放系统的框架,并设计了在Windows环境和Linux环境下的数据采集存储实现,完成了B/S架构下数据管理回放系统功能实现。论文首先对数据采集与回放系统的需求进行了分析,根据功能将系统划分为数据采集存储子系统和B/S管理回放子系统,并对各自功能进行区分,完成了系统的总体方案设计。将数据采集存储子系统划分为三大功能模块,然后利用C语言结合Ping/Pong双缓存管理技术和SQLite数据库完成了数据采集存储子系统的具体功能实现。根据开源的Modbus文件完成了Modbus TCP/IP服务器的编写,并采用Modbus Poll工具完成功能测试。紧接着,对B/S架构下的管理回放子系统的展示层、业务逻辑层、数据层进行分析设计。展示层结构由HTML技术完成搭建,由CSS完成外观设计,由SVG实现绘图显示,业务逻辑层在Tornado框架的基础上进行开发设计。最后,进行了数据采集存储子系统在HPAC平台和S7-1500S平台下的应用验证,以及管理回放子系统的功能测试。
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