基于OPC UA的虚实结合实验设计与实践

OPCUA是一种面向未来的工业通信技术,是实现智能制造的关键技术之一,在工业网络系统中得到越来越广泛的应用。为促进教学资源同步技术发展,以OPCUA技术为出发点,设计了基于OPCUA通信的客户端仿真、系统虚拟仿真、实践操作三个进阶实验项目。项目开发充分利用行业已有客户端测试软件和虚拟仿真软件资源,兼顾线上、线下学习,内容由基础到综合、虚实结合,旨在提升学生新技术应用能力和自主创新能力,更好地服务于智能制造转型升级和发展,为相关专业的实践教学及资源开发提供参考。

基于OPC UA的纤维缠绕机信息模型开发和应用

为实现对复合材料纤维缠绕机生产过程的监测,以缠绕机及其辅助设备为研究对象,针对实际加工设备的多样性造成的加工数据采集的异构性,基于OPC UA建立缠绕机的信息模型架构。根据OPC基金会发布的OPC UA规范和相关的行业标准,建立纤维缠绕机系统的信息模型和实例化。基于开源项目open62541,导入编译后的缠绕机的信息模型代码,自定义开发出符合使用规范的OPC UA服务器,然后利用UA客户端实现对服务器的连接,客户端能够通过服务器查询系统的加工数据,解决加工数据的异构性问题以达到监测缠绕机生产加工过程的目的;最后验证了建立的纤维缠绕机信息模型能够正确导入到开源项目open62541中,实现了加工数据监测。

蒲金口服液对宫内感染/炎症致早产脑损伤大鼠脑组织OL、OPC细胞凋亡和Nogo-A、OMgp表达的影响

目的探讨蒲金口服液对宫内感染/炎症致早产脑损伤大鼠神经保护作用的机制。方法将80只胎龄<22 d的早产仔鼠随机分为8组(每组10只):早期药物干预组(蒲金口服液高剂量组、蒲金口服液低剂量组、银杏叶提取物组、模型组)和晚期药物干预组。生后21 d龄进行神经行为学检测,并采用qRT-PCR和Western blot方法检测勿动蛋白-A(Nogo-A)和少突胶质细胞髓磷脂糖蛋白(OMgp)的表达,TUNEL法和A2B5、CNPase双标免疫荧光染色法检测少突胶质细胞(OL)、前体细胞(OPC)凋亡情况。结果LPS组早产仔鼠脑组织Nogo-A和OMgpmRNA和蛋白的表达均明显高于正常对照组(P<0.05),蒲金口服液高剂量、低剂量和银杏叶提取物干预组大鼠的神经行为学评分均优于模型组(P<0.05),且早期干预组高于晚期干预组(P<0.05)。蒲金口服液高剂量、低剂量和银杏叶提取物均能降低早产脑损伤大鼠脑组织Nogo-A、OMgp mRNA和蛋白的表达,减少OL和OPC的凋亡(P<0.05),其中蒲金口服液高剂量早期干预效果更显著(P<0.05)。结论蒲金口服液可以改善早产脑损伤大鼠的神经行为学表现,减少脑组织Nogo-A、OMgp的表达和OL、OPC的凋亡,具有神经保护的作用。

基于OPCE理念的无机化学专创融合教学模式研究

为培养适应社会发展要求的高素质应用型人才,许昌学院化工与材料学院秉承“开放·实践·创新教育”(OPCE,Open,Practical and Creative Education)理念,将无机化学课程知识教育和创新创业教育深度融合,构建了无机化学专创融合教学模式。该课程教学模式的实施培养了学生的创新精神、创业意识和创新创业能力,进而提高了我院应用型人才的培养质量。本文总结了无机化学专创融合教学模式建设的经验,以期为地方高校专创融合课程建设和应用型人才培养提供一定启示。

基于OPC通信协议的采煤机远程监控系统研究

为了解决井下综采工作面自动化设备种类繁多、不同硬件之间通信协议不统一的问题,从软件的角度出发,开发了一种基于OPC通信协议的服务器。该服务器能够集成多种通信协议,如Modbus、Fins等,以实现井下不同设备之间的数据信息交换和协调。通过集成Modbus/TCP通信协议开发了采煤机远程监控系统,并进行了一系列相关测试。实验结果表明,开发的OPC服务器及采煤机远程监控系统可以实现采煤机的实时监控。

OPC技术在RobotStudio与PLC通讯上的应用

针对ABB机器人离线编程调试软件RobotStudio无法与PLC直接通讯的问题,采用RobotStudio与PLC基于OPC技术通讯的方法,即添加OPC客户端功能,将RobotStudio中的焊接门架位置参数与机器人姿态参数通过OPC服务器软件KEPServerEX经以太网传输给PLC,并通过PLC进行焊接门架的参数化控制。经仿真测试,该方案成功解决了RobotStudio与PLC的通讯问题。

基于OPC UA和RobotStudio的工业机器人工作站集成仿真

针对工业机器人工作站现场集成调试周期长、效率低的问题,基于OPC UA服务器将RobotStudio平台与西门子虚拟PLC控制器建立通信,搭建搬运码垛工作站集成仿真调试环境。在RobotStudio中设计动态工具的Smart组件,离线规划和编写机器人运动轨迹和程序;使用TIA软件编写工作站逻辑程序并下载至虚拟控制器;通过OPC UA建立连接,再利用RobotStudio完成工作站逻辑设计、调试和运动节拍优化。结果表明:该仿真能够有效验证工业机器人运动轨迹和PLC逻辑程序控制的合理性和准确性;调试机器人TCP与外围设备的速度能优化工作站的运动节拍,缩短了工作站现场集成调试周期。为降低工作站集成成本和提高生产效率提供理论依据。

OPC技术在工业LED显示屏中的应用

主要介绍如何利用OPC技术实现把现场信息数据实时显示在工业LED显示屏上,通过编写软件实现WinCC与LED显示屏的信息交换,具有很高的推广价值。

基于OPC技术的电力监控系统网络安全风险预警研究

为了从技术管理方面提高电力监控系统的安全性,避免发生无意与恶意破坏事件,面向电力监控系统的实时数据信息存储与处理,提出将用于过程控制的对象连接与嵌入(Object Linking and Embedding for Process Control,OPC)技术用于网络安全风险预警。概述设计所用的OPC服务器结构,设计基于OPC技术的电力监控系统,结合防火墙与入侵侦测技术,提高整个电力监控系统的安全管理水平,提取正常时隙预警信息为正常样本。结果发现,基于OPC技术的电力监控系统安全预警,在准确度方面具有优越性,证实了设计的基于OPC技术的电力监控系统在电力日常监管工作中的安全适用性。

基于OPC技术的数控设备集成控制网络通信模块设计研究

传统数控设备使用的通信协议数据传输慢、成功率低,难以满足现代制造业需求。因此,提出基于过程控制中的对象链接与嵌入(OLE for Process Control,OPC)技术的数控设备集成控制网络通信模块设计。该模块选用CC2530F256通信芯片,通过低压差线性稳压器将5.0 V电源降至3.3 V,并配置符合OPC接口规范的OPC服务器,能实时分配数控设备集成控制网络通信资源。根据测试结果,通信模块的通信成功率达到100%,通信速率稳定在15~25 kB/ms,可满足数控设备集成控制网络的通信需求。

OPC通信技术在海洋油气跨平台联控中的应用研究

文章研究了OPC通信技术在海洋油气田跨平台联控中的应用.介绍了OPC通信技术的基本概念、发展历程及其在工业自动化中的重要性,通过一个具体的应用案例,展示了OPC技术在海洋油气领域的实际应用.在系统数据通信部分,深入探讨了客户端和服务端在数据收发过程中的具体操作和通信机制,强调了OPC技术在保证数据实时性和准确性方面的优势.通过对比分析应用前后的数据和运行效果,展示了OPC通信技术在提高海洋油气田跨平台联控效率、降低操作复杂性和增强系统稳定性方面的显著成效.

基于OPC和微服务的矿山数据采集及应用

随着智慧矿山兴起,互联网+矿业的核心体系逐渐建立起来,市面上各类数据通信软件能够将数据从下位机传到上位机,并实现远控等功能,但是对于这些数据的应用,如何做好数据采集、分析、应用一体化的设计,目前是智慧矿山建设过程中的痛点难点。本文通过对OPC技术的研究,结合互联网新兴微服务技术,将大数据采集、大数据存储和数据共享结合,为智慧矿山建设和矿业领域指挥调度提供一大助力。

基于OPC技术的上位机与PLC之间的通信研究

在当前的PLC的通信中有多点接口和分布式外接头,这两个接口都有对应的协议,但是协议具有不公开的特点,在一定程度上增加了PLC和上位机通信的难度。在工业自动化控制中,人们可以直接采用PC上位机监控现场的设备运行,在这种系统构建方式下如何解决上位机和PLC之间的实时通信需求是自动化控制设计开发的重点内容。而OPC技术,其是一种可以进行远程控制的数据交换技术,在该技术的应用下可以解决各个设备之间接口不统一的问题。将OPC技术应用到上位机和PLC通信中,可以更好地显示出控制系统运行情况、现场设备状态、应用程序之间的操作特点和关联性,从而帮助人们探索一套可靠、高效的综合监测系统。本文主要浅谈基于OPC技术的上位机与PLC的通信研究,旨在开发出新的监控系统,满足工业自动化控制需求。

基于OPC技术的建筑智能化控制体系建设

随着现代智能化技术的不断发展,许多建筑物为进一步增强其便利性,开始逐渐增强对建筑物的智能化控制,对建筑物各个子系统进行集成,而在集成过程中OPC技术因其良好的可靠性与便利性得到广泛应用,成为当前楼宇系统集成软件开发的发展趋势,基于此本文结合相关案例,对基于OPC技术的建筑智能化控制体系建设内容进行分析研究,以期为相关人员提供参考。

350MW汽轮机EH液压调节系统OPC复归停机原因分析

本文通过对某350MW汽轮机EH液压调节系统OPC异常导致机组停机的原因进行分析处理,彻底消除了系统存在的隐患,为今后同类型汽轮机发生EH油系统缺陷的分析判断及故障处理提供借鉴和指导。

基于OPC-UA的舰船智能化标准通信协议研究及展望

舰艇智能化、无人化已经成为当前发展的重要方向。本文总结现有现场总线现状及其发展趋势,提出基于OPC-UA开展舰船标准化通信协议研究的思路。分析了舰船智能化通信协议的发展需求,结合OPC-UA通信协议相关特征的分析,论证了技术路径的适用性、可行性和先进性。为推动舰船智能化发展提供相关解决方案。

基于OPC UA的数字孪生矿井提升系统信息模型研究

针对矿井提升系统中子系统种类多、设备类型繁杂、数据多源异构,具有语义不同且碎片化的特点,提出了一种基于OPC UA的数字孪生矿井提升系统信息模型构建方法。首先建立了基于OPC UA的数字孪生数据集成体系架构,根据OPC UA建模规则构建矿井提升机系统信息模型,然后通过建模工具UaModeler生成XML描述文件,通过搭建OPC UA服务器将信息模型结构数据与属性集映射在OPC UA地址空间。最后利用OPC UA客户端工具UaExpert连接服务器对信息模型进行测试。结果表明:基于OPC UA的数字孪生矿井提升系统信息模型可以实现多源异构数据的虚实映射,获取信息模型结构与对象数据,实时在数字孪生可视化平台上显示,验证了信息模型的有效性,为矿井提升数字孪生系统提供数据交互服务,实现矿井提升系统的状态监控,故障预警等。

基于“OPCE”理念的新工科人才培养体系构建

在分析新工科教育面临的形势与困境的基础上,针对新工科人才培养存在的人才供需结构失衡、专业设置与产业匹配度不高、实践创新能力不足、课程设置与职业岗位要求不相适应等问题,基于“OPCE”人才培养的创新教育理念,以学生为中心,从“开放·实践·创新”三个维度,构建多方协同的实践育人体系、学科交叉融合的课程体系、“三阶段”教学体系和多元考核评价体系,实施“三模块-三阶段”协同育人模式,培养应用型新工科人才。

基于OPC和WinCC的数控机床远程监控系统设计

针对如何实现数控机床的智能化管理,提出了一种数控机床远程监控系统的设计方案和实现方法。以基于SINUMERIK 808D数控系统的多台数控车床为监控对象,应用西门子SIMATIC NET软件搭建OPC服务器,编写能获取机床间接数据的PLC程序至数控系统,选用WinCC软件制作远程监控画面、关联外部变量,并进行数控机床远程监控系统的设计和测试。结果表明,远程监控系统可以实时采集和监测每台数控车床开机后的运行状况、产品加工过程中的主要数据以及机床维护等信息,对实现车间的智能化管理有实际应用的意义。

基于OPC UA的数字孪生车间信息物理融合系统

针对生产车间数据集成和分享难度大、实时可视化监控成本高等问题,基于OPC统一架构(Unified Architecture,UA)与数字孪生技术,提出一套面向生产车间的数字孪生车间信息物理融合系统方案。首先,设计了数字孪生车间信息物理融合系统架构,分析了系统架构的组成要求,建立了面向生产车间的通用OPC UA信息模型层次架构;然后,通过信息模型建模、OPC UA服务器开发和OPC UA客户端访问构建了数字孪生车间的统一接口;最后,将该系统方案应用于某生产车间,经验证该方案为生产车间数据集成和统一管理、智能化与可视化监控以及各系统程序之间的数据共享提供了保障,是推动智能制造的有效方案。