【摘 要】
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人机界面(Human Machine Interface,HMI)能够将控制现场的数据以更直观的形式展现给工作人员,在工控领域中扮演着重要角色。传统的HMI基于单一操作系统进行开发,导致软件的平台复用性低下。并且,由于HMI系统在实现跨平台过程中,会增加软件复杂度,进而影响了软件的实时性。因此本文提出了一套完善的跨平台解决方案,在实现跨平台的基础上,确保HMI系统的实时性,从而进一步保证系统的可靠
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人机界面(Human Machine Interface,HMI)能够将控制现场的数据以更直观的形式展现给工作人员,在工控领域中扮演着重要角色。传统的HMI基于单一操作系统进行开发,导致软件的平台复用性低下。并且,由于HMI系统在实现跨平台过程中,会增加软件复杂度,进而影响了软件的实时性。因此本文提出了一套完善的跨平台解决方案,在实现跨平台的基础上,确保HMI系统的实时性,从而进一步保证系统的可靠性。本文重点研究基于消息调度中间件的HMI跨平台架构,主要工作如下所述:1)为了解决现有HMI与操作系统之间的高耦合问题,提出了一种基于消息调度中间件的跨平台架构,并对HMI的业务逻辑进行抽象,将系统调用从这些业务逻辑中抽离。2)建立消息调度中间件运行时模型,并针对由于跨平台所可能导致的消息传递的实时性问题,提出了基于时间片的消息优先级处理模型,以及消息分流调度算法与负载预测控制机制。3)为保证中间件的可靠性,使用UPPAAL模型检测工具对中间件整体运行时模型进行建模及形式化验证,并在自主研发的组态平台下实现了基于消息调度中间件的跨平台HMI软件架构,最后在不同的操作系统上进行实验。实验结果表明本文提出的软件架构可在实现跨平台的基础上保证良好的实时性。
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