组态软件图形开发系统的设计与实现

摘要

图形系统是组态软件的一个重要组成部分,它以图形方式对控制系统现场环境中客观存在的事物进行模拟,并且建立它们之间的信息关系,形成简洁、直观、生动的现场背景和工艺流程图以及用户与系统之间的交互图.本文结合实际项目的任务需求,在参考国内外成熟组态软件的基础上,选择工厂模式对软件的主体结构进行设计,保证了系统的一致性和可扩展性.组态软件图形开发系统以Visual C++为开发平台,采用将图形系统分为图形编辑组态、动画连接组态和XML文档交互三个功能模块的设计方案.其中,图形编辑模块负责各类矢量图元的创建、移动、无级缩放与属性编辑,同时引入图库,并利用微软组件对象模型(COM)技术为用户提供ActiveX控件的载入与编辑.软件通过动画连接组态模块实现组态图元与工业控制现场的I/O变量的关联,并以此为基础对现场设备情况进行模拟和监控,文中给出了动画连接组态模块的具体实现过程.XML文档交互模块是组态软件通信软总线的重要组成部分,从功能上该模块又分为组态数据读取和运行数据生成两部分,前者负责与组态软件开发部分进行数据交互,后者生成画面组态信息供运行系统使用,XML描述文档的生成和解析采用微软的DOM(文档对象模型)解析器MSXML来实现.利用XML文档进行信息描述和数据传递方便了用户浏览,也为组态信息的web发布提供了便利.组态软件图形开发系统界面友好,操作简便,与运行系统连接紧密.系统在实际项目中投入运行,达到了预期的效果,也证明了本系统可以应用于电力、化工等多个工控领域.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明

1绪论

1.1工业控制组态软件动态

1.1.1组态软件技术发展现状

1.1.2组态软件的发展趋势

1.2论文主要任务

2图形开发系统结构分析和设计

2.1组态系统软件结构

2.2组态软件图形开发系统结构划分

2.3系统设计模式的选择与应用

2.3.1工厂模式(Factory Method)

2.3.2基于工厂模式的类设计

3组态软件图形开发系统的实现

3.1图形元素

3.1.1基本图元

3.1.2图元的整合和分解

3.1.3图形元素的类设计

3.2图形编辑模块

3.2.1图元创建

3.2.2图形属性设置

3.2.3典型图元编辑操作的实现

3.2.4图库

3.2.5 COM组件的引入

3.2.6绘图界面闪烁的处理

3.2.7图元的内部存取

3.3动画连接组态模块

3.3.1动画连接概述

3.3.2动画连接组态的实现

3.4 XML数据交互模块

3.4.1 XML文档存取与解析

3.4.2组态数据读取模块

3.4.3运行数据生成模块

4图形开发系统的工程应用实例

4.1系统应用背景介绍

4.2工程图形组态设计

4.3系统运行情况

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢

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