【摘 要】
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随着“工业4.0”,“互联网+”以及“中国制造2025”概念的提出,建立新型工业越来越被国家提上日程。与此同时,我国的互联网技术日渐成熟,随着4G网络不断发展,越来越多的中国人享受着新型工作和生活方式。在现代智能制造时代背景下,建立通用的工业应用通信接口是工业互联网应用的关键技术之一,其有助于积极地革新技术和生产方式,提高生产效率。本论文以OPC技术为出发点,将移动互联技术引入组态软件之中,开发新
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随着“工业4.0”,“互联网+”以及“中国制造2025”概念的提出,建立新型工业越来越被国家提上日程。与此同时,我国的互联网技术日渐成熟,随着4G网络不断发展,越来越多的中国人享受着新型工作和生活方式。在现代智能制造时代背景下,建立通用的工业应用通信接口是工业互联网应用的关键技术之一,其有助于积极地革新技术和生产方式,提高生产效率。本论文以OPC技术为出发点,将移动互联技术引入组态软件之中,开发新型的通用的工业数据接口。使用Spring Boot框架作为系统应用的基础框架并辅之以各种通用工具。首先利用OPC技术从OPC服务器采集数据;其次为了便于操作使用HashMap结构和Redis数据库对实时数据进行了缓存,使用MySql数据库和HDFS文件系统对历史数据进行了持久化;最后通过新型互联网全双工通用协议WebSocket协议以及事件驱动模型对外提供实时数据订阅接口,通过HTTP协议提供历史数据查询接口。本系统采用前后端分离的思想,使用现代先进互联网技术,建立适合各种客户端的后台程序。在实现通用工业数据接口这一核心功能的基础上,设计了诸多功能模块为其服务,如OPC测点管理、实时数据采集、实时数据缓存、历史数据存储、参数配置和权限管理功能。为了对数据接口进行应用和测试,定义了组态规范以及设计开发了 Android平台的数据监测软件。基于本论文的设计理念,突破了 OPC技术对平台的依赖性,建立了通用的工业数据接口,为工业数据监视软件的跨平台开发建立了坚实的基础。在设计过程中突出了以下几个特色:搭建WebSocket网络接口,能使用通用智能设备监视工业数据;通信参数及图形界面可组态,用户使用方便;自定义多OPC服务器采集数据,系统集成更方便;前后端分离的管理模式,支持B/S结构和移动APP智能客户端。经过测试,在4核,1.9GHz,4G内存的单服务器下,历史数据存储间隔为5秒的情况下,测点容量可以达到7.5万个。请求响应时间要求在1.5秒以下的情况下,实时数据接口的并发量可以达到110左右,而历史数据接口的并发量可以达到190左右。所实现的工业数据接口拥有良好的并发性和稳定性,其测点容量也完全可以满足一般场景的需求。
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