摘 要

随着现代工业的迅速发展，工业生产规模的不断扩大，逐步引入了种类丰富的现代化智能设备，使得生产过程的复杂程度迅速升高，工业生产数据的采集和智能设备间的通讯越来越复杂，监控和控制系统系统也越来越难以集成。因此，要求测控系统向更高的综合性能的方向发展，使得在生产过程中产生的实时数据和信息能过一致、可靠、有效、便捷的传输。由于FCS、DCS、SCADA等传统计算机测控系统使用的智能仪表设备、分布式I/O模块、PLC等设备在工业生产广泛应用，而这些智能设备分别来自不同厂商，各厂商并没有遵循统一的接口规范，使得设备与上层控制网络软件间及不同品牌间难以实现互联和护操等问题，因此一套统一的，通用的标准是必要的。

本设计选题的初衷是为了解决工业过程控制现场各种智能设备所支持的通信协议不一致，接口复杂，设备与设备之间不能进行实时通信互联等问题，以OPC核心技术为基础，OPC规范以及COM技术，同时考虑到现场设备都支持MODBUS协议，开发一种基于OPC技术的通用网关，主要将modbus等协议的设备数据，封装成标准的OPC接口 ，实现异构系统集成。

关键字：OPC技术 OPC DA规范 OPC Server开发包 Modbus/TCP

Abstract

Alog with the modern industry quickly evolved and expanded the premiums of modern industry, a variety of modern intelligent equipment has been gradually introduced, which makes the complexity of the production process rise rapidly. The acquisition of industrial production data and the communication between intelligent devices are becoming more and more complex, and the monitoring and control system is becoming more and more difficult to integrate. Therefore, the measurement and control system is required to develop in the direction of higher comprehensive performance, so that the real-time data and information generated in the production process can be transmitted too consistently, reliably, effectively and conveniently. Due to the intelligent instrument equipment used in traditional computer measurement and control systems such as FCS,DCS,SCADA, distributed I / O Modules, PLC and other equipment are widely used in industrial production, and these intelligent devices come from different manufacturers, and each manufacturer does not follow the unified interface specification. It makes it difficult to realize interconnection and nursing between equipment and upper control network software and between different brands, so a set of unified and general standards is necessary.

The original intention of this design is to solve the problems such as inconsistent communication protocols supported by various intelligent devices in the industrial process control site, complex interface, and the inability of real-time communication and interconnection between equipment and equipment, which is based on OPC core technology. OPC specification and COM technology, and considering that the field devices support MODBUS protocol, a general gateway based on OPC technology is developed, which mainly encapsulates the device data of modbus and other protocols into standard OPC interface to realize heterogeneous system integration.

Keywords: OPC technology; OPC DA specification; OPC Server development kitL; Modbus/TCP

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 OPC技术产生与背景 1

1.2 国内外研究现状 2

1.3 论文的主要内容 3

第二章 OPC技术原理分析 5

2.1 OPC技术基础 5

2.1.1 OPC技术概述 5

2.1.2 COM组件技术概述 5

2.1.3 COM组件的对象与接口 5

2.1.4 COM组件技术的扩展（DCOM）与特点 7

2.2 OPC技术规范 9

2.2.1 OPC规范基本概念 9

2.2.２ OPC DA规范 10

2.2.3 OPC的接口体系 12

第三章 Modbus、串口通讯技术介绍 14

3.1 Modbus通讯技术 14

3.1.1 Modbus总线协议产生的背景 14

3.1.2 Modbus协议通信原理 14

3.2 串口通信 16

第四章　OPC服务器的设计与开发 18

4.1.1 WTL开发方式 18

4.1.2 COM SDK开发方式 19

4.1.3 MFC开发方式 19

4.1.4 第三方工具开发方式 19

4.2 OPC服务器的总体结构 20

4.3 OPC Server的开发步骤 20

4.3.1 OPC Server设计思想 20

4.3.２ 配置开发环境 21

4.3.3 步骤设计 21

5 总结与展望 28

5.1 工作总结 28

2 工作展望 28

3 自动化前沿技术与经济讨论 29

参考文献 31

第一章 绪论

1.1 OPC技术产生与背景

计算机技术发展日新月异，在新一轮的制造业革命中浪潮，使其在在工业控制领域得到更为广泛的应用，它推动全球制造业面向智能制造业转型，正因如此，许多发达国家越来越重视智能制造技术的发展及人才的培养。2013年，德国宣布了在全球范围内引发对制造系统先进技术大量关注的“工业4.0”战略，2016年，美国政府正式启动“制造业美国”计划，通过促进产业界，学术界和政府之间的密切合作，促进制造业创新并加速商业化。由日本领导的智能制造系统（IMS）也正在通过其IMS2020项目推出下一条路线。 2015年，中国还正式启动“中国制造2025”战略，加快中国制造业转型步伐。因此，智能制造是中国迈向制造业强国的重要机遇。

现代工业伴随着科技的发展日新月异，生产规模和过程复杂性空前庞大，而伴随这些智能设备产生了大量的生产实时数据。在工业过程控制领域广泛使用的DCS、FCS、SCADA等测控系统，而搭载这些系统的智能仪器仪表。I/O模块，PLC等，都是由不同的设备供货商提供的，它们没有统一的接口规范，并且传统计算机测控系统难以满足生产数据安全，实时，便捷传输的新要求，因此设备供应商的智能设备必须使用与其配套的自家开发的指定驱动程序，而这些驱动程序一般是不兼容其他的应用软件，这样，硬件厂商为了能够兼容其他应用软件而不得不开发一个特定的驱动程序，造成大量人力物力上的浪费。然而特定的驱动程序并不支持硬件的升级创新；同理，随着科技的发展，带来的是硬件产品的更派迭代，硬件上的变化必将导致应用软件也跟着进行大的设计改动。

以上是毕业论文大纲或资料介绍，该课题完整毕业论文、开题报告、任务书、程序设计、图纸设计等资料请添加微信获取，微信号：bysjorg。

相关图片展示：