实例介绍
【实例简介】
一个关于嵌入式系统很详细的文档 第1章 概 述 1.1 研发背景 随着电子技术的发展，微型计算机应用迅速渗透到各个领域。工业控制领域中计算机应用从编程器、单板机、微机系统到工业网络，由简单到复杂，对软件的要求越来越高。近年来网络技术的飞速发展，又为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，出现了许多应用软件，其中的典型代表就是工控组态软件，如昆仑通态软件公司的MCGS，亚控公司的组态王，Intellution公司的!FIX等。 组态软件的目的就是提供给用户一种二次开发平台，尽量减少组建工程过程中的重复劳动，隐蔽复杂的编程过程。而目前的组态软件大多停留在对人机界面的组态上，随着我国工业自动化水平的不断提高和普及，对工控组态软件的要求也越来越高。对设备驱动程序的可组态是目前研究的热点。 一直以来，工业控制软件缺乏统一的工业标准，不同厂家的软件之间进行通讯是非常麻烦的一件事。各个厂家的软件对控制系统硬件操作的设备驱动程序接口也各不相同，这样为了对市场上不同厂家的设备都能管理，控制软件厂家必须针对市场上的几百种常用的设备都开发设备驱动程序，而且当硬件设备升级、修改时，驱动程序也必须修改，这样做的代价无疑是相当高的。目前并没有一种软件能够很好的实现对设备驱动的所见即所得的支持[1]。出现这种现象的原因主要是外部设备种类繁多，所基于的协议也是千差万别，如果要实现一种比较通用的驱动很不容易。但是我们可以考虑提供一个一般工程人员非常熟悉的开发环境，在这个环境中通过简单易行的操作实现数据的采集和控制。用户只需要关注他们熟知的通讯规程，然后用一种图形化的方法来实现通讯的一个过程，而不需要对程序内部实现有所了解。所以希望通过这种二次开发平台的设计、开发来解决工控软件与大部分的硬件设备数据交换问题。 1.2 本文的目的和意义 本文主要目的是研究面向对象软件开发技术和软件设计模式在工业数据采集软件设计开发中的应用。内容基于一套包含多种智能控制模块的嵌入式实时控制软件，实际上就是一套软PLC软件包，并结合当前工控组态软件实际情况，开发符合国际标准的功能块图（Function Block Diagram?FBD）编程语言[3]，即第四代编程语言（4GL语言），以方便用户的组态为目的，使用户不需要编程经验就可组态出优质高效的符合自己需求的工业控制系统，其功能块编译后实际上生成第三代编程语言（3GL语言），而本文要实现的FBD也就是C＋＋的代码生成器。 这种FBD编程语言有着很广泛的应用价值： 首先，普通的工控组态软件要与设备连接，必须有支持所挂设备的驱动程序，运用符合标准的图形化FBD编程模块后，将不需对市场上的几百种常用的设备都开发设备驱动程序，也不需要专门的编程人员，而由用户根据实际需要，应用功能块来搭建完成，打破了组态软件仅限于人机界面的组态局面，实现设备驱动的可组态。例如可移植到北京昆仑通态自动化软件科技有限公司最新推出的嵌入式组态软件??MCGSE中，使其可以用图形化的FBD语言组态设备和策略，将监控和软逻辑集成一体。 其次，运用于嵌入式实时控制软件，可以作为独立的开发环境，与工控机配合使用，形成软PLC。形成一套面向中小型过程应用和设备集成控制的开放型控制系统。满足工控行业从简单到复杂的各种控制应用要求和各种设备过程自动化控制的应用要求，是用来代替硬PLC(可编程控制器)[4] 和各种设备过程控制系统的理想解决方案。 社会的发展以及先进的生产管理理念的不断引入，当今用户不仅要求系统本身能够完成各种常规及先进的控制要求，而且要求通过友好的动画界面显示现场生产的状况。普通的PLC加HMI人机接口界面软件构成的系统在快速逻辑控制应用领域有其优势[1]，尤其在断续的生产过程以及各种设备控制应用领域有他的市场并能保持较为适中的系统价格，但在连续复杂的过程控制以及各种针对特殊应用要求的领域和具备先进的生产管理方面满足不了用户的要求，同时系统的可靠性也有待提高。我们通过软PLC来代替普通的PLC，并集成到现有的MCGS人机界面组态软件中不失为解决上述问题的好方法，实现将图形组态与控制器组态相结合。 笔者主要负责其中基于功能流程图的驱动程序软件的设计和开发，以实现设备驱动的可组态，使用户可方便的用FBD来开发设备驱动，针对大多数的工业过程控制应用如：石油化工、电站、钢铁冶炼、食品加工等要求，完成对控制器的控制策略的组态。工程人员只需简单地从功能块库中拖拽所需功能块到组态窗口中并用软接线连接起来就可快速的生成需要的控制策略。使用规范的FBD编程语言来增强昆仑通态的组态软件??MCGS的脚本处理功能和策略功能，提供可视化的I/O设置
【实例截图】
【核心代码】
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一个关于嵌入式系统很详细的文档 第1章 概 述 1.1 研发背景 随着电子技术的发展，微型计算机应用迅速渗透到各个领域。工业控制领域中计算机应用从编程器、单板机、微机系统到工业网络，由简单到复杂，对软件的要求越来越高。近年来网络技术的飞速发展，又为工业自动化开辟了广阔的发展空间，用户可以方便快捷地组建优质高效的监控系统，并且通过采用远程监控及诊断、双机热备等先进技术，使系统更加安全可靠，在这方面，出现了许多应用软件，其中的典型代表就是工控组态软件，如昆仑通态软件公司的MCGS，亚控公司的组态王，Intellution公司的!FIX等。 组态软件的目的就是提供给用户一种二次开发平台，尽量减少组建工程过程中的重复劳动，隐蔽复杂的编程过程。而目前的组态软件大多停留在对人机界面的组态上，随着我国工业自动化水平的不断提高和普及，对工控组态软件的要求也越来越高。对设备驱动程序的可组态是目前研究的热点。 一直以来，工业控制软件缺乏统一的工业标准，不同厂家的软件之间进行通讯是非常麻烦的一件事。各个厂家的软件对控制系统硬件操作的设备驱动程序接口也各不相同，这样为了对市场上不同厂家的设备都能管理，控制软件厂家必须针对市场上的几百种常用的设备都开发设备驱动程序，而且当硬件设备升级、修改时，驱动程序也必须修改，这样做的代价无疑是相当高的。目前并没有一种软件能够很好的实现对设备驱动的所见即所得的支持[1]。出现这种现象的原因主要是外部设备种类繁多，所基于的协议也是千差万别，如果要实现一种比较通用的驱动很不容易。但是我们可以考虑提供一个一般工程人员非常熟悉的开发环境，在这个环境中通过简单易行的操作实现数据的采集和控制。用户只需要关注他们熟知的通讯规程，然后用一种图形化的方法来实现通讯的一个过程，而不需要对程序内部实现有所了解。所以希望通过这种二次开发平台的设计、开发来解决工控软件与大部分的硬件设备数据交换问题。 1.2 本文的目的和意义 本文主要目的是研究面向对象软件开发技术和软件设计模式在工业数据采集软件设计开发中的应用。内容基于一套包含多种智能控制模块的嵌入式实时控制软件，实际上就是一套软PLC软件包，并结合当前工控组态软件实际情况，开发符合国际标准的功能块图（Function Block Diagram?FBD）编程语言[3]，即第四代编程语言（4GL语言），以方便用户的组态为目的，使用户不需要编程经验就可组态出优质高效的符合自己需求的工业控制系统，其功能块编译后实际上生成第三代编程语言（3GL语言），而本文要实现的FBD也就是C＋＋的代码生成器。 这种FBD编程语言有着很广泛的应用价值： 首先，普通的工控组态软件要与设备连接，必须有支持所挂设备的驱动程序，运用符合标准的图形化FBD编程模块后，将不需对市场上的几百种常用的设备都开发设备驱动程序，也不需要专门的编程人员，而由用户根据实际需要，应用功能块来搭建完成，打破了组态软件仅限于人机界面的组态局面，实现设备驱动的可组态。例如可移植到北京昆仑通态自动化软件科技有限公司最新推出的嵌入式组态软件??MCGSE中，使其可以用图形化的FBD语言组态设备和策略，将监控和软逻辑集成一体。 其次，运用于嵌入式实时控制软件，可以作为独立的开发环境，与工控机配合使用，形成软PLC。形成一套面向中小型过程应用和设备集成控制的开放型控制系统。满足工控行业从简单到复杂的各种控制应用要求和各种设备过程自动化控制的应用要求，是用来代替硬PLC(可编程控制器)[4] 和各种设备过程控制系统的理想解决方案。 社会的发展以及先进的生产管理理念的不断引入，当今用户不仅要求系统本身能够完成各种常规及先进的控制要求，而且要求通过友好的动画界面显示现场生产的状况。普通的PLC加HMI人机接口界面软件构成的系统在快速逻辑控制应用领域有其优势[1]，尤其在断续的生产过程以及各种设备控制应用领域有他的市场并能保持较为适中的系统价格，但在连续复杂的过程控制以及各种针对特殊应用要求的领域和具备先进的生产管理方面满足不了用户的要求，同时系统的可靠性也有待提高。我们通过软PLC来代替普通的PLC，并集成到现有的MCGS人机界面组态软件中不失为解决上述问题的好方法，实现将图形组态与控制器组态相结合。 笔者主要负责其中基于功能流程图的驱动程序软件的设计和开发，以实现设备驱动的可组态，使用户可方便的用FBD来开发设备驱动，针对大多数的工业过程控制应用如：石油化工、电站、钢铁冶炼、食品加工等要求，完成对控制器的控制策略的组态。工程人员只需简单地从功能块库中拖拽所需功能块到组态窗口中并用软接线连接起来就可快速的生成需要的控制策略。使用规范的FBD编程语言来增强昆仑通态的组态软件??MCGS的脚本处理功能和策略功能，提供可视化的I/O设置
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