论文部分内容阅读
随着PLC产品研究的深入,PLC的应用范围已从传统简单的工业控制领域扩大到过程控制、集散控制和运动控制以及数字控制的范畴。PLC设备的高使用率和其应用环境的广泛性与复杂性形成的矛盾,正在不断促使PLC设备向远程监控的方向发展。但是目前PLC设备的监控软件多为现场监控或企业内部监控,其实时性较差,可移植性较低,监控应用范围不够广阔。为了保证PLC设备稳定安全地运行,提高设备故障高效决策及调试的能力,降低故障带来的影响和风险,设计开发一款可靠稳定、性能完善PLC远程监控软件具有极其重要的意义。本文结合目前的计算机技术、网络和串口通讯技术,设计和开发了PLC设备远程监控软件,顺应了设备厂商和使用客户对设备监控的需求。本文首先从课题的研究背景及意义进行讨论,介绍了PLC设备和远程监控技术在国内外的研究现状,明确本课题的研究内容和方向。接着,本文从远程监控软件的系统组成和工作原理出发,分析了软件的功能性和非功能性需求,并依据此设计出PLC监控软件的总体架构,给出了监控软件的通讯方案和开发环境。本远程监控软件基于C/S三层结构设计,包括服务器和客户端两部分。在具体实现过程中,首先详细介绍了服务器软件总体设计与开发的过程。服务器由数据库和应用服务器组成,对于数据库,基于用户需求,根据数据库的概念结构和逻辑结构设计了相关实体表、存储过程和性能优化策略,并详细介绍数据库事务处理流程;对于应用服务器,从功能上划分为面向数据库和客户端的数据管理服务器,以及面向PLC设备、客户端和数据库的设备监控服务器。依据单一职责原则将服务器划分为监听模块、透传模块和数据库事务处理模块,提出了基于多线程和线程池技术的通信方案。客户端软件基于MFC编程、网络通讯、虚拟串口等技术进行设计,从结构上可以分为用户界面层、数据处理层和网络通讯层。网络通讯层应用Socket套接字实现与服务器的TCP/IP异步通信,基于多线程技术进行收发数据;数据处理层与网络通讯层交互,是用户界面功能的逻辑实现部分;用户界面层重点讨论了信息管理、数据监控和程序监控模块的开发实现。为了验证PLC远程监控软件是否满足各项设计指标,本文对远程监控系统进行了通信、功能和兼容性等类型的测试,测试结果显示软件运行稳定可靠,达到了预期的要求。