可视化梯形图集成开发环境的设计与实现

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RTU(Remote Terminal Unit,远程终端单元)是构成SCADA(Superviser Control And Data Acquisition,数据采集与监控)系统的核心设备。它的作用是能对现场各种信号进行数据采集、数据预处理和控制输出,并将数据传给SCADA系统的调度中心。我校计算机应用技术研究所立项研发自主知识产权的RTU,并命名为UPRTU,该项目得到上海市高校科技发展基金项目“储罐远程监控单元(RTU)”、上海师范大学科研成果产业化(中试)项目和上海师大青年基金项目“新型SCADA系统的研制和应用”的资助。本课题正是基于这一立项和资助而开展的,是该项目的一个子课题。 作者完成的课题是开发基于个人普通计算机的可视化梯形图集成开发环境。在开发过程中,应用软件工程的设计思想作为指导,采用面向对象的设计方法,把梯形图集成开发环境的设计分解成梯形图语言与指令表语言转换模块、实时监控模块、编辑模块和程序上传/下载模块等分别进行设计和实现。 联机调试结果表明,作者设计并实现的梯形图集成开发环境能够正确地进行符合IEC6113-3标准的梯形图程序的编制,能够正确地将梯形图语言与指令表语言互相转换,能够正确地对程序进行编译,并能正确地与RTU虚拟机系统完成程序文件的上传/下载,同时能够对RTU的运行进行实时监控。本课题成果在以下几个方面有一定新意: 1.突破了传统梯形图与指令表的互译算法(传统的梯形图与指令表互译算法是构造AOV网,通过AOV网的拓扑排序生成指令表),设计出了一种数据结构作为中间结构同时描述两种语言,实现了快速转换。 2.以中间数据结构为中心实现了对“二维”图形语言的编译。 3.把程序文件的上传/下载协议作为MODBUS子集实现。MODBUS标准协议并未提供文件传输功能,本文通过扩展MODBUS协议实现该功能。 本文实现的可视化梯形图集成开发环境已在UPRTU中得到应用。UPRTU课题成果经产品化后,将成为一套新型SCADA系统,首先应用于产品化企业传统的应用领域油品储运自动化,以后再拓展应用领域,可以取得更好的经济及社会效益。
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