论文摘要
监控组态软件已成为自动化现场工程师配置、监控现场设备的重要手段,但该类软件在应用和设计中仍存在一些问题。首先,功能大而全的监控组态软件CPU资源消耗大,不适用于中小企业；其次,早期一些监控组态软件后期维护困难、不易扩展；最后,监控组态软件的用户体验要求越来越高。针对这些问题,结合EPA工业以太网通信协议的发展情况,课题组提出设计EPA工业以太网专用的监控组态软件。监控组态软件宏观上分为运行系统和开发系统。为保证运行系统执行效率、开发系统开发周期和用户体验,EPA监控组态软件在.NET Framework平台下结合C++和C#两种编程语言,通过模块化设计方式,将软件划分成人机界面、实时数据库和通信组件三大部分。其中,各部分又划分成多个功能模块,利用适当的面向对象设计模式进行设计,力求使软件在封装性、耦合性和扩展性达到最优。同时,各模块通过改进的观察者模式进行信息交互。人机界面实现了对EPA现场设备关键参数的实时监控,并利用改进的Dijkstra最优路径查询算法,在无线设备掉线或损坏情况下,迅速为现场无线网络确定新的路径,然后重新组态。实时数据库是监控组态软件的核心,也是本文设计重点,利用基于文件系统的XML文档、内存缓冲区以及关系数据库三种数据存取方式,保证实时数据库的时间特性。同时内存缓冲区中使用AVL树和哈希表两种数据结构,保证查询效率。采用COM组件以及多线程编程方式,设计了EPA SOCKET通信组件,实现EPA多协议信息的获取以及信息的分发,并利用临界区资源和事件方式实现线程的同步与并发控制。
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致谢摘要Abstract目录第1章 绪论1.1 课题研究背景1.1.1 监控组态软件现状1.1.2 监控组态软件基本结构1.2 课题研究的意义1.3 论文章节安排第2章 EPA协议簇通信调度概述2.1 EPA网络拓扑结构2.2 EPA三种协议调度策略2.2.1 EPA-RT调度原理2.2.2 EPA-FRT调度策略2.2.3 EPA无线通信调度策略2.3 本章小结第3章 EPA监控组态软件整体规划3.1 软件设计方案3.1.1 开发平台选择3.1.2 软件架构设计3.2 本章小结第4章 网络组态的研究设计4.1 实时数据库概述4.1.1 实时数据库数据4.1.2 实时数据库事务4.2 EPA实时数据库4.2.1 EPA协议簇数据特点4.2.2 EPA实时数据库架构设计4.2.3 EPA实时数据库数据存取4.2.4 实时数据库逻辑管理4.3 组态策略编辑器4.3.1 设备变量的管理4.3.2 功能块的组态4.3.3 时间片的组态4.4 组态编译4.5 组态信息下载4.6 本章小结第5章 网络实时监控的研究设计5.1 EPA SOCKET通信组件5.1.1 EPA套接字实现原理5.1.2 报文信息上传下载5.2 监视服务组件5.2.1 多线程的操作5.2.2 连接点事件5.3 变量实时查询的实现5.4 无线网络的图形化监视5.4.1 Dijkstra最短路径算法5.4.2 无线设备状态的监视5.5 本章小结第6章 验证示例6.1 功能性验证6.2 实时性验证第7章 总结与展望7.1 工作总结7.2 进一步工作参考文献作者简历及攻读硕士学位期间取得的科研成果
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标签：标准论文; 监控组态软件论文; 实时数据库论文; 图形化监视论文;
