文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
OPC和EIP技术在远程监控系统中的应用
姓名:方伟
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:魏衡华
2011-05-01
摘要
摘要
随着计算机和通信技术的不断进步,工业现场的监控系统经历了一个从本地
到远程,从集中式向网络式发展的历程。目前的远程监控系统一般是指跨越
或对远程端的现场设备进行监视和控制的网络化系统,能够实现
远程的实时控制,同时也能达成设备共享的目的。中国科学技术大学自动化系实
验室拥有三套大型的过程控制教学设备,本文在已经建立了 VPN 数据连接的基
础上,利用工控领域中常用的 OPC 和 EIP 技术构建数据接口和监控界面,实现
了实验室的远程监控系统。
本文首先介绍了所用技术的产生背景和发展历史。对 OPC 技术的组件对象
模型进行了学习,回顾了 OPC 协议版本的演变及各版本的特点。研究了工业以
太网在工业自动化领域的应用发展并分析了几种主流的工业以太网技术。
接下来实现了对 OPC 服务器和客户端的开发。在详尽剖析了 OPC 服务器的
对象组成和接口协议的基础上编写出符合 OPC DA 规范的 OPC 服务器并进行了
测试;比较了 OPC 客户端开发常见的三种方式,选择后两种方式,在 VC++
平台上分别实现了 OPC 客户端的编写,经过测试能够成功地与 OPC 服务器进行
通信连接和数据交互;利用 OPC 接口技术把广泛应用的数据处理和仿真工具
MATLAB 引入到控制现场中来,经测试能够与现场设备交换数据。
本文还基于/IP 技术开发了另外一种数据接口。介绍了 EIP 技术的
发展背景和应用前景,分析了 EIP 技术的通信模型,对其核心部分的 CIP 协议进
行了重点研究,包括对象模型和通信机制。在已公布的 EIP 协议通信栈基础上设
计出 CIP 的通信连接并最终开发了 EIP 技术与实验室的 ControlLogix 系列控制器
的通信接口。
最后对实验室的远程监控系统进行了整体的实现。在 VPN 远程数据连接的
基础上,把前面开发的数据接口作为监控系统上层的应用,与现场设备直接交换
数据。远程端的用户可以不必安装罗克韦尔自动化的一整套软件,就可以实现远
程监控。

关键词:远程监控 OPC 服务器 OPC 客户端/IP 工业以太网 VPN
I
ABSTRACT
ABSTRACT
Along with puter munication technology advances, The
monitoring system of the industrial site experienced a development history that from
local to remote, from centralized work. Generally the remote monitoring system
in the modern time is work system that monitor and control the remote field
equipment across or , it can realize remote real-time control, at the
same time also achieve the purpose of equipment sharing. University of Science and
Technology of China automation department laboratory has three large process
control devices for teaching, on the basis of established VPN data connection, this
paper uses monly used OPC and EIP technology in industry control area to
build the data and monitoring interface, realizes the laboratory remote monitoring
system.
This paper firstly introduces the background and development history of the
technology used, studies ponent object model of OPC technology, an