基于构件技术的组态软件的研究与实现

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1、太原理工大学硕士学位论文基于构件技术的组态软件的研究与实现姓名：周丽虹申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：胡彧20090501太原理工大学硕士研究生学位论文基于构件技术的组态软件的研究与实现摘要组态软件是指一些数据采集与过程控制的专用软件，它们是在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式而非传统的编程方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。随着工业自动化水平的迅速提高以及计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已经

2、无法满足用户的各种需求。传统的组态软件逐渐暴露出扩展性差、不支持开放式标准和分布式环境等缺陷，给用户的使用带来了诸多不便。因此对组态软件的架构和开发方法进行深入研究是十分必要的。本文针对组态软件应用中存在的扩展性差、不支持开放标准等缺陷，利用软件复用中的构件技术来重新架构组态软件，设计并实现了主要功能模块，初步实现了组态软件的基本功能，具体研究内容如下：1.在分析组态软件的特性和构件技术的基础上，阐述了基于构件技术的组态软件的设计思想和实现方案。在组态软件体系结构基础上，将组态软件系统内部相对独立的功能模块抽象为图形组态、数据库(包括实时数据库和历史数据库)、报表处理、实

3、时趋势显示、通信I/O、报警等构件，通过将这些具有独立功能且可独立运行的构件集成到基于.NET平台的系统框架中来实现整个组态软件。2.设计并实现了图形构件。图形构件中组态画面采用图元文件的形式，利用GDI+技术绘制简单图元，并实现了简单图元的合并以及复杂图元的拆I太原理工大学硕士研究生学位论文分，定义了简单的动画连接，利用串行化技术可将图元文件存储为XML文档，使图形组态画面的结果文件更适合在分布式环境下传输。3.设计并实现了实时数据库构件。利用XML文件、内存缓冲区和关系数据库多种存储介质相结合来构造实时数据库，利用.NET程序集来实现构件，通过元数据和反射机制来获取其

4、它构件信息，从而实现构件之间的通信。4.设计并实现了实时趋势和报表处理构件。利用双缓冲绘图和GDI+技术实现了实时趋势的显示，利用c#语言开发了适合组态软件的动态报表生成器，满足了组态软件中查看实时数据和历史数据的需求。将本文实现的组态软件应用在小型冷库的温度和湿度测试监控中，以组态工程开发的一般过程来阐述监控过程，经测试验证该组态软件可以实时的反映冷库内的温度和湿度的变化，并且具有良好的扩展性、支持开放标准和分布式环境。关键词：构件技术，组态软件，实时数据库，.NET框架，元数据II太原理工大学硕士研究生学位论文RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFCO

5、NFIGURATIONSOFTWAREBASEDONCOMPONENTTECHNOLOGYABSTRACTConfigurationsoftwareisthekindofspecialsoftwarereferstodataacquisitionandprocesscontrol.Usuallyitistheplatformordevelopmentenvironmentinthemonitoringlevelofautomaticcontrolsystem.Itprovidesawayofconstructingindustryautomaticcontrolsyste

6、mbyaconfiguration-waynotaprogramming-way.Alongwithindustrialautomationlevelrapidenhancementaswellascomputerinindustrialfieldwidespreadapplication,peoplearegettingahigherrequesttoindustrialautomation.Traditionalindustrialcontrolsoftwarebecomesunabletosatisfytheuser’sdemand.Thetraditionalco

7、nfigurationsoftwareexposestheextensionbad,nottosupporttheopenstylestandardgraduallyanddistributionalandsoonflaws.Therefore,conductsthefurtherdeepresearchtotheconfigurationsoftwareisverynecessary.Inviewofthedefectsinconfigurationsoftware,suchasbadexpansibilityandnots