基于國產(chǎn)平臺的工控組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-11-06 15:47
當(dāng)前現(xiàn)代化工業(yè)高速發(fā)展,工業(yè)控制領(lǐng)域越來越需要強(qiáng)大的技術(shù)支持來維護(hù)不斷擴(kuò)大的生產(chǎn)規(guī)模、監(jiān)管日益復(fù)雜的生產(chǎn)流程,工控組態(tài)軟件可以為信息集成化和工業(yè)自動(dòng)化提供保證,主要用于直觀監(jiān)控現(xiàn)場運(yùn)行狀態(tài),方便管理現(xiàn)場設(shè)備,滿足用戶對測控和現(xiàn)場要求。而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(Real-time Database,RTDB)作為組態(tài)軟件核心部分,通過對數(shù)據(jù)和事務(wù)提出較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性和定時(shí)性要求,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋和處理,但目前市場上被廣泛應(yīng)用的工控組態(tài)軟件產(chǎn)品及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫大多基于Windows操作系統(tǒng)。2015年國務(wù)院頒布的《中國制造2025》戰(zhàn)略文件作為我國實(shí)現(xiàn)制造業(yè)強(qiáng)國目標(biāo)的行動(dòng)綱領(lǐng),推出了以“智能制造”為核心的制造業(yè)發(fā)展計(jì)劃,強(qiáng)調(diào)形成自主發(fā)展能力、掌握關(guān)鍵核心技術(shù),為發(fā)展我國自主可控的信息技術(shù)和為工業(yè)生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理平臺,本文將進(jìn)行基于國產(chǎn)平臺的工控組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)開發(fā)。首先采用搭載中標(biāo)麒麟操作系統(tǒng)的國產(chǎn)平臺,結(jié)合C++語言和Qt框架設(shè)計(jì)工控組態(tài)軟件,將工控組態(tài)軟件分為三大功能模塊:圖形組態(tài)子系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)圖元界面顯示、配置等功能,為用戶建立良好的人機(jī)界面;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為組態(tài)軟件提供數(shù)據(jù)平臺,實(shí)現(xiàn)...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 組態(tài)軟件
1.2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
1.3 課題研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.4 本章小結(jié)
第2章 工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)
2.1 組態(tài)軟件功能需求
2.2 組態(tài)軟件總體設(shè)計(jì)
2.2.1 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)思想
2.2.2 組態(tài)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.3 組態(tài)軟件功能設(shè)計(jì)
2.3 開發(fā)平臺及開發(fā)工具的選擇
2.4 圖形組態(tài)子系統(tǒng)
2.4.1 框架設(shè)計(jì)
2.4.2 具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.5 通信組態(tài)子系統(tǒng)
2.5.1 串口通信
2.5.2 網(wǎng)絡(luò)通信
2.6 本章小結(jié)
第3章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論及關(guān)鍵技術(shù)
3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫理論
3.1.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫基本概念
3.1.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的區(qū)別
3.1.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與事務(wù)特征
3.1.4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫主要技術(shù)
3.2.1 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)
3.2.2 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
3.2.3 動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)
3.3 本章小結(jié)
第4章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 功能分析
4.1.2 設(shè)計(jì)原則
4.1.3 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 數(shù)據(jù)采集與回送模塊
4.2.1 數(shù)據(jù)采集與回送模塊整體設(shè)計(jì)
4.2.2 通信協(xié)議
4.2.3 通信程序設(shè)計(jì)
4.2.4 初始化變量表設(shè)計(jì)
4.3 數(shù)據(jù)處理模塊
4.3.1 數(shù)據(jù)處理模塊整體設(shè)計(jì)
4.3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入和查詢設(shè)計(jì)
4.3.3 報(bào)警處理設(shè)計(jì)
4.3.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)
4.3.5 數(shù)據(jù)壓縮
4.3.6 歷史數(shù)據(jù)庫
4.4 應(yīng)用程序接口模塊
4.4.1 應(yīng)用程序接口模塊整體設(shè)計(jì)
4.4.2 讀數(shù)據(jù)函數(shù)
4.4.3 寫數(shù)據(jù)函數(shù)
4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)時(shí)事務(wù)處理研究與設(shè)計(jì)
5.1 實(shí)時(shí)事務(wù)處理
5.2 事務(wù)調(diào)度
5.2.1 優(yōu)先級分配策略
5.2.2 優(yōu)先級算法選擇與實(shí)現(xiàn)
5.3 并發(fā)控制
5.3.1 并發(fā)控制協(xié)議研究
5.3.2 并發(fā)控制協(xié)議比較與分析
5.3.3 并發(fā)控制策略設(shè)計(jì)
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試與實(shí)現(xiàn)
6.1 測試環(huán)境
6.2 測試分析
6.2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入和查詢性能測試
6.2.2 數(shù)據(jù)壓縮性能測試
6.2.3 事務(wù)處理性能分析
6.3 應(yīng)用實(shí)例
6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文及研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國電力信息系統(tǒng)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)及處置建議[J]. 盧英佳. 中國信息安全. 2019(11)
[2]面向嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的并發(fā)控制策略的探討[J]. 楊貽宏. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2019(02)
[3]基于Modbus協(xié)議的農(nóng)田氣象信息監(jiān)測站設(shè)計(jì)[J]. 趙小強(qiáng),陳玉兵,高強(qiáng),權(quán)恒,韓亞洲. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(12)
[4]NoSQL數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對比[J]. 劉玉程,李港. 中國新通信. 2018(07)
[5]組態(tài)軟件技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 寧毅,陳顯軍,陳金龍. 電腦知識與技術(shù). 2018(08)
[6]電力調(diào)度SCADA系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)壓縮及存儲(chǔ)策略[J]. 劉大為. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(02)
[7]面向新工業(yè)體系的新工科[J]. 朱正偉,周紅坊,李茂國. 重慶高教研究. 2017(03)
[8]基于MODBUS協(xié)議的威綸觸摸屏語音播報(bào)功能擴(kuò)展[J]. 張利民,鄒益民. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2016(09)
[9]基于ESP-iSYS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的DCS數(shù)據(jù)獲取方法及其在燃煤熱值辨識中的應(yīng)用[J]. 丁承剛,朱凱,袁景淇. 鍋爐技術(shù). 2016(04)
[10]適應(yīng)橫集縱貫智能電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)[J]. 彭暉,王瑾,陶洪鑄,嚴(yán)亞勤,吳慶曦,靳晶. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(09)
碩士論文
[1]面向離散制造行業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇博群.青島大學(xué) 2018
[2]應(yīng)用于自主可編程邏輯控制器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 余云利.西安電子科技大學(xué) 2017
[3]基于Redis的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭璇.武漢理工大學(xué) 2017
[4]電網(wǎng)監(jiān)控組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究[D]. 洪波.河南理工大學(xué) 2015
[5]基于OPC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 莊杰.西安石油大學(xué) 2015
[6]基于IndasIBMS組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 廖永志.華南理工大學(xué) 2015
[7]基于組態(tài)軟件的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張嶄.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2014
[8]基于LINUX的控制系統(tǒng)組態(tài)軟件研究與開發(fā)[D]. 趙保濤.華北電力大學(xué) 2014
[9]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)和事務(wù)調(diào)度算法的研究[D]. 唐皓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[10]基于RTDB的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)壓縮算法研究[D]. 楊龍.南京郵電大學(xué) 2013
本文編號:3703774
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 組態(tài)軟件
1.2.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫
1.3 課題研究內(nèi)容及章節(jié)安排
1.4 本章小結(jié)
第2章 工控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)
2.1 組態(tài)軟件功能需求
2.2 組態(tài)軟件總體設(shè)計(jì)
2.2.1 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)思想
2.2.2 組態(tài)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.2.3 組態(tài)軟件功能設(shè)計(jì)
2.3 開發(fā)平臺及開發(fā)工具的選擇
2.4 圖形組態(tài)子系統(tǒng)
2.4.1 框架設(shè)計(jì)
2.4.2 具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.5 通信組態(tài)子系統(tǒng)
2.5.1 串口通信
2.5.2 網(wǎng)絡(luò)通信
2.6 本章小結(jié)
第3章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫相關(guān)理論及關(guān)鍵技術(shù)
3.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫理論
3.1.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫基本概念
3.1.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的區(qū)別
3.1.3 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與事務(wù)特征
3.1.4 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫主要技術(shù)
3.2.1 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)
3.2.2 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)
3.2.3 動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)
3.3 本章小結(jié)
第4章 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
4.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1.1 功能分析
4.1.2 設(shè)計(jì)原則
4.1.3 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2 數(shù)據(jù)采集與回送模塊
4.2.1 數(shù)據(jù)采集與回送模塊整體設(shè)計(jì)
4.2.2 通信協(xié)議
4.2.3 通信程序設(shè)計(jì)
4.2.4 初始化變量表設(shè)計(jì)
4.3 數(shù)據(jù)處理模塊
4.3.1 數(shù)據(jù)處理模塊整體設(shè)計(jì)
4.3.2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入和查詢設(shè)計(jì)
4.3.3 報(bào)警處理設(shè)計(jì)
4.3.4 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)
4.3.5 數(shù)據(jù)壓縮
4.3.6 歷史數(shù)據(jù)庫
4.4 應(yīng)用程序接口模塊
4.4.1 應(yīng)用程序接口模塊整體設(shè)計(jì)
4.4.2 讀數(shù)據(jù)函數(shù)
4.4.3 寫數(shù)據(jù)函數(shù)
4.5 本章小結(jié)
第5章 實(shí)時(shí)事務(wù)處理研究與設(shè)計(jì)
5.1 實(shí)時(shí)事務(wù)處理
5.2 事務(wù)調(diào)度
5.2.1 優(yōu)先級分配策略
5.2.2 優(yōu)先級算法選擇與實(shí)現(xiàn)
5.3 并發(fā)控制
5.3.1 并發(fā)控制協(xié)議研究
5.3.2 并發(fā)控制協(xié)議比較與分析
5.3.3 并發(fā)控制策略設(shè)計(jì)
5.4 本章小結(jié)
第6章 系統(tǒng)測試與實(shí)現(xiàn)
6.1 測試環(huán)境
6.2 測試分析
6.2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)寫入和查詢性能測試
6.2.2 數(shù)據(jù)壓縮性能測試
6.2.3 事務(wù)處理性能分析
6.3 應(yīng)用實(shí)例
6.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間所發(fā)表的論文及研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國電力信息系統(tǒng)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)及處置建議[J]. 盧英佳. 中國信息安全. 2019(11)
[2]面向嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的并發(fā)控制策略的探討[J]. 楊貽宏. 網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)與應(yīng)用. 2019(02)
[3]基于Modbus協(xié)議的農(nóng)田氣象信息監(jiān)測站設(shè)計(jì)[J]. 趙小強(qiáng),陳玉兵,高強(qiáng),權(quán)恒,韓亞洲. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2018(12)
[4]NoSQL數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對比[J]. 劉玉程,李港. 中國新通信. 2018(07)
[5]組態(tài)軟件技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 寧毅,陳顯軍,陳金龍. 電腦知識與技術(shù). 2018(08)
[6]電力調(diào)度SCADA系統(tǒng)中歷史數(shù)據(jù)壓縮及存儲(chǔ)策略[J]. 劉大為. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(02)
[7]面向新工業(yè)體系的新工科[J]. 朱正偉,周紅坊,李茂國. 重慶高教研究. 2017(03)
[8]基于MODBUS協(xié)議的威綸觸摸屏語音播報(bào)功能擴(kuò)展[J]. 張利民,鄒益民. 自動(dòng)化與儀器儀表. 2016(09)
[9]基于ESP-iSYS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的DCS數(shù)據(jù)獲取方法及其在燃煤熱值辨識中的應(yīng)用[J]. 丁承剛,朱凱,袁景淇. 鍋爐技術(shù). 2016(04)
[10]適應(yīng)橫集縱貫智能電網(wǎng)調(diào)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)[J]. 彭暉,王瑾,陶洪鑄,嚴(yán)亞勤,吳慶曦,靳晶. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2016(09)
碩士論文
[1]面向離散制造行業(yè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蘇博群.青島大學(xué) 2018
[2]應(yīng)用于自主可編程邏輯控制器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 余云利.西安電子科技大學(xué) 2017
[3]基于Redis的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫并發(fā)控制算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭璇.武漢理工大學(xué) 2017
[4]電網(wǎng)監(jiān)控組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究[D]. 洪波.河南理工大學(xué) 2015
[5]基于OPC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 莊杰.西安石油大學(xué) 2015
[6]基于IndasIBMS組態(tài)軟件實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 廖永志.華南理工大學(xué) 2015
[7]基于組態(tài)軟件的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張嶄.中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院) 2014
[8]基于LINUX的控制系統(tǒng)組態(tài)軟件研究與開發(fā)[D]. 趙保濤.華北電力大學(xué) 2014
[9]實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)和事務(wù)調(diào)度算法的研究[D]. 唐皓.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[10]基于RTDB的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)壓縮算法研究[D]. 楊龍.南京郵電大學(xué) 2013
本文編號:3703774
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