现场总线控制系统的组态软件设计

论文摘要

随着工业自动化水平的提高,人们对工业监控软件的通用性和灵活性提出了更高的要求,传统的工业控制软件往往不能满足需求。组态软件的出现,为自动化工程技术人员提供了一种采用搭积木的方式制作现场控制过程和控制界面的工具。广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化、楼宇、交通、冶金、水利、电力等自动化领域。随着有关新技术的出现,组态软件的功能将会越来越强。组态软件的设计与开发是一项十分复杂的工程,涉及到许多技术和理论。本文首先对国内外组态软件的现状以及发展概况进行了总结,分析了各个软件的优缺点。同时对当今流行的现场总线技术进行概括,并对不同标准的总线进行对比。针对现场总线控制系统的应用环境及应用特点,采用模块化设计方法,利用多线程技术,基于Windows操作系统,选用Visual C++6.0作为开发工具,设计了一套具有总线通信协议、图形组态、实时数据库组态、控制算法及控制流程组态的通用组态软件。本文着重研究了工业过程通用组态软件中图形界面和实时数据库系统的设计方法与实现方案。在图形组态系统中,对图形对象进行了分类,实现了画面生成和编辑功能,建立了丰富的图库,实现了动画连接功能。在实时数据库系统中,采用关系数据库、文件管理系统和内存数据库实现对不同访问要求的数据进行存储和管理,运用动态连接建立实时数据库,给出了数据对象模型和实时数据库接口的实现方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 现场总线技术
• 1.1.1 现场总线及现场总线控制系统
• 1.1.2 现场总线的特点
• 1.1.3 现场总线技术的发展趋势
• 1.1.4 几种常见的现场总线技术
• 1.2 组态软件
• 1.2.1 组态软件的基本概念
• 1.2.2 组态软件的特点
• 1.2.3 组态软件的发展现状
• 1.2.4 组态软件的发展趋势
• 1.3 本文的研究目的及意义
• 1.4 本文的主要内容
• 第2章 现场总线控制系统组态软件的总体方案设计
• 2.1 组态软件的体系结构
• 2.2 组态软件的数据处理流程
• 2.3 组态软件开发环境选择
• 2.4 本章小结
• 第3章 图形组态设计
• 3.1 图形组态的功能分析
• 3.2 图形组态的设计思想
• 3.3 图形组态的设计与实现
• 3.3.1 图形对象类的派生关系
• 3.3.2 主要图形对象的实现
• 3.3.3 图形对象的编辑
• 3.3.4 动画连接的实现
• 3.3.5 图库
• 3.3.6 脚本程序的设计
• 3.3.7 控件的设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 实时数据库系统的设计
• 4.1 实时数据库系统概述
• 4.1.1 实时数据库系统的时间约束
• 4.1.2 实时数据库系统的数据管理
• 4.2 实时数据库系统的设计
• 4.2.1 实时数据的存储
• 4.2.2 利用DLL 建立系统运行的实时数据库系统
• 4.2.3 实时事务调度
• 4.2.4 多线程编程技术的引入
• 4.2.5 实时数据库的设计
• 4.3 实时数据库的实现
• 4.3.1 数据模型的建立
• 4.3.2 实时数据库系统的接口机制
• 4.4 本章小结
• 第5章 驱动程序设计
• 5.1 驱动程序的体系结构
• 5.2 驱动程序设计
• 5.2.1 动态连接库
• 5.2.2 驱动程序工作过程
• 5.2.3 驱动调度的实现
• 5.2.4 驱动程序DLL 文件
• 5.2.5 底层通信DLL 文件
• 5.3 驱动程序底层通信编程
• 5.4 组态软件与第三方软件的通信方式
• 5.4.1 DDE 标准与OPC 标准
• 5.4.2 ODBC 标准与ADO
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文
• 致谢