【摘 要】
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当前现代化工业高速发展,工业控制领域越来越需要强大的技术支持来维护不断扩大的生产规模、监管日益复杂的生产流程,工控组态软件可以为信息集成化和工业自动化提供保证,主要用于直观监控现场运行状态,方便管理现场设备,满足用户对测控和现场要求。而实时数据库(Real-time Database,RTDB)作为组态软件核心部分,通过对数据和事务提出较强的实时性和定时性要求,实现现场生产数据的实时反馈和处理,但
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当前现代化工业高速发展,工业控制领域越来越需要强大的技术支持来维护不断扩大的生产规模、监管日益复杂的生产流程,工控组态软件可以为信息集成化和工业自动化提供保证,主要用于直观监控现场运行状态,方便管理现场设备,满足用户对测控和现场要求。而实时数据库(Real-time Database,RTDB)作为组态软件核心部分,通过对数据和事务提出较强的实时性和定时性要求,实现现场生产数据的实时反馈和处理,但目前市场上被广泛应用的工控组态软件产品及实时数据库大多基于Windows操作系统。2015年国务院颁布的《中国制造2025》战略文件作为我国实现制造业强国目标的行动纲领,推出了以“智能制造”为核心的制造业发展计划,强调形成自主发展能力、掌握关键核心技术,为发展我国自主可控的信息技术和为工业生产提供基础数据管理平台,本文将进行基于国产平台的工控组态软件实时数据库的设计开发。首先采用搭载中标麒麟操作系统的国产平台,结合C++语言和Qt框架设计工控组态软件,将工控组态软件分为三大功能模块:图形组态子系统主要实现图元界面显示、配置等功能,为用户建立良好的人机界面;实时数据库为组态软件提供数据平台,实现实时报警、实时数据处理和数据存储等功能;通信组态子系统负责与外界建立连接。在研究和设计工控组态软件的总体框架和功能模块基础上,重点设计开发工控组态软件实时数据库,通过对实时数据库的理论研究进行实时数据库详细设计。在数据采集与回送模块中,主要围绕Modbus通信协议进行设计,实现高效准确的数据传输;在设计数据处理模块时,以确保实时性作为目标,对实时数据处理、报警处理和历史数据的压缩转储等方面进行详细设计;通过设计应用程序接口模块的读数据函数和写数据函数,实现实时数据库与应用程序的数据调用和传送。然后对实时数据库内核核心的实时事务处理进行研究,设计出保障事务定时特性的事务处理策略。最后经过性能测试和净水系统应用实例展示,证明本次开发的工控组态软件实时数据库性能良好,系统具有一定的实用性。
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