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关于组态软件开发的关键技术及其设计模式的研究

乐丹  
【摘要】: 组态软件在工业控制和管理上发挥着越来越重要的作用,它以灵活多样的组态方式(而不是编程方式)提供良好的用户开发界面和简捷的使用方法,其预设置的各种软件模块可以非常容易地实现和完成监控层的各项功能。组态软件的灵活性和通用性导致了组态软件开发的复杂性,增加了组态软件设计的难度。本文采用COM技术把组态软件的开发分割成一些小的,功能相对简单的模块开发。从而降低开发的复杂度,减少重复性编程,提高软件的重用性。应用ActiveX Scripting技术的主要目的是使组态软件在不被修改的情况下,可以使用各种脚本语言编辑脚本。以达到同一种方式来处理各种脚本语言,因此二次开发的用户可以采用他们自己熟练的任意脚本语言书写脚本程序。OPC技术的出现为基于Windows平台的组态软件和基于现场控制的控制器之间的数据交换提供了切实可行的方法。组态软件可以按照OPC服务器提供的接口访问现场控制设备的数据,避免了重复开发设备驱动程序的问题,提高了软件的开放性和灵活性。 组态的核心思想是将工业控制系统分解成许多实体,通过配置各个实体的属性和各个实体间的关系来完成整个系统的搭建,这种思想符合面向对象的思维方式,而面向对象技术在提高软件的灵活性和扩展性方面有着明显的优势,因此用面向对象的设计方法开发组态软件是最佳选择。面向对象的设计难点在于如何识别出系统中的对象,并在计算机系统中建立起对象模型和对象间的通信关系。设计模式是面向对象设计的精髓,它表达了解决特定问题的设计方法和设计结构,在面向对象的设计中具有重要的指导意义。本文在详细介绍组态软件开发的关键技术的基础上,对设计模式在组态软件设计中的应用进行较深入地研究,并结合实例,分析模式应用的场合,比较模式具体应用时的变化及其不同实现间的差异,探讨设计模式在解决实际问题时的思想过程及其产生的效果。全文主要就组态软件框架的设计,图形元素的设计,图形操纵的设计,动画系统的设计等方面的内容展开论述。


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