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现场总线控制系统(FCS)是以智能传感器、自动控制、计算机、通信、网络等技术为主要内容的多学科交叉的新兴技术,在过程自动化、制造自动化、楼宇自动化、交通、电力等领域都具有广泛的应用前景,被誉为21世纪最有希望的自动化技术。组态软件是面向监控与数据采集的软件平台工具,包含对I/O设备的广泛支持、开放数据接口、通信及联网、实时数据库,SCADA、控制算法控制等,是现场总线控制系统的重要组成部分。本课题实现山东省科技厅科研项目《基于工业以太网与现场总线技术的新型控制系统》的软件部分。首先结合组态软件的现状和发展趋势,分析了现场总线控制系统的技术特点和实现机制,给出了软件整体设计架构,然后重点介绍了控制算法组态系统和监控画面及报表运行系统WEB发布的实现,对系统的设计模式、数据结构及相关算法处理等方面做了详细的论述。论文的主要工作有:从现场总线控制系统具体功能和技术实现角度对组态软件进行分析,划分成各个相对独立的模块,建立起组态软件的整体设计架构。确定软件开发模型为增量模型,用C++语言实现,以Windows2000为开发平台,Microsoft Visual Studio6.0为开发工具。实现了组态软件数据通信系统,主要完成设备I/O点的网络实时通信、以MicroSoft SQL Server2000为基础的历史数据通信、以内存数据库为基础的实时数据通信。介绍了设备通信协议和实现,以及不同类型数据的量程转换。系统采用ADO方式访问SQL Server,使用COM接口访问实时数据库。数据通信是组态软件所有模块交互的基础。实现了控制算法组态系统,主要完成集散控制系统中主控卡运行控制算法的图形化组态功能。系统采用IEC61131-3标准中功能块图语言实现控制算法组态。结合图论相关知识,抽象出控制算法图形信息向数据信息转化问题的数学模型,并且利用改进的Johnson算法和有向图拓扑排序算法解决了此问题。根据数学模型中对图形信息的要求,设计实现了系统中的功能块类、连线类和回路炎。介绍了上位机与主控卡之间的通价机制及其实现。实现了WEB发布系统,主要完成现场总线控制系统组态画面和报表的远程监控功能。WEB发布使系统信息延伸到Internet应用,在结构上,从"Client/Server结构”延伸到"Browser/Server结构”。使用DOM进行动态显示及交互;使用XML进行数据交换及相关操作;使用XMHttpRequest进行异步数据查询、检索;使用JavaScript将所有的模块触合。介绍了Windows/HS平台发布网页的方法。