软件工程方法在造纸机传动控制程序设计中的应用

摘要

在实际造纸机传动控制系统项目的实施中，通常是将已运行过的控制程序进行一定的修改，然后应用到新项目中，以满足新项目的功能要求，这就要求造纸机传动控制程序应当具有很好的复用性。然而在实际工程实践中，部分中小型造纸机生产制造企业现有的造纸机程序难以达到较好的复用要求。这主要表现在对于新纸机，旧程序的可读性和可扩展性较差，因此在复用时通常需要对原有程序做大量的修改，影响了复用效率。而目前，造纸机传动控制系统的生产企业将较多精力都投入到对硬件的研究中，而对于软件程序的研究则很少见，因此对造纸机传动控制系统程序的复用性进行研究和分析就显得非常必要。
　　文中结合造纸机的生产工艺及控制要求，运用软件工程理论中的面向对象方法、结构化方法以及构件的思想来设计造纸机传动控制程序，以提高程序的复用性。这是因为在软件工程中，结构化方法是软件工程中最基本的、应用最为广泛的软件设计方法，而面向对象方法在软件的复用性方面则优于其他方法，构件技术也是软件复用的核心技术。因此，结合运用以上理论，有望改善纸机传动控制程序的复用性。
　　具体实施主要从两个方面来进行:一是根据软件生存周期将造纸机传动控制程序的设计过程划分为六个不同的阶段，分别为:问题定义、需求分析、概要设计、详细设计、编码和测试，在这几个阶段中运用面向对象的方法和结构化方法对程序进行功能和数据的分析、模型的建立以及算法设计和数据定义、程序编码和测试。二是在程序设计的每个阶段都附有详细的文字、图形模型、表格等资料对程序进行描述。文中程序设计过程中所具有的文字、图标等资料有助于提高编码的准确性和程序的可读性，并且为后期程序的扩展和复用提供了便捷有利的资料。完成造纸机传动控制程序的设计和编码后，以西门子的S7-PLCSIM和Wincc flexible软件为测试平台，以软件工程中的静态、动态测试和白盒、黑盒测试方法为理论指导，对程序代码进行了模拟仿真。以此来验证软件工程方法应用在纸机传动控制程序设计上的可行性，以及程序的正确性和健壮性。
　　最后，分析了运用软件工程方法设计的造纸机传动控制程序的复用方法，并且将其与现有程序进行了对比分析，得出软件工程方法可有效提高造纸机程序复用性的结论。

目录

摘要

1 绪论

1．1 本课题的研究目的和意义

1．2 本课题的国内外研究现状

1．3 本文的主要研究内容及章节安排

2 基本理论介绍

2．1 造纸机

2．1．1 造纸机结构

2．1．2 造纸机电气传动控制系统

2．1．3 造纸机传动控制方法

2．2 PLC控制技术

2．2．1 硬件结构

2．2．2 软件编程

2．3 软件工程理论

2．3．1 软件工程方法

2．3．2 软件生存周期模型

2．3．3 软件的复用及构件技术

2．4 本章小结

3 造纸机传动控制程序设计

3．1 问题定义

3．2 需求分析

3．2．1 系统分析

3．2．2 数据要求分析

3．3 程序设计

3．3．1 概要设计

3．3．2 详细设计与编码

3．4 程序测试

3．4．1 测试工具

3．4．2 测试方法

3．4．3 测试举例

3．5 本章小结

4 复用性分析

4．1 程序复用

4．2 复用性分析

4．3 本章小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

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