文档介绍：2016-12-24 1 第5章计算机测控系统的软件技术学****目标: ?掌握测控系统软件的主要特征?熟悉测控系统软件开发工具?掌握组态软件的基本概念?了解目前工业测控系统软件相关技术 2016-12-24 2 计算机测控系统的软件概述 (1)开放性。开放性是计算机测控系统和工程设计系统中一个至关重要的指标。开放性有助于各种系统的互连、兼容, 有利于测控系统的设计、建立和实现。为了使系统具有良好的开放性,必须选择开放式的体系结构、工业软件和软件环境。(2)实时性。实时性是工业生产过程的主要特性之一。测控系统要求软件应具有较强的实时性。(3)多任务性。现代测控软件所面临的应用对象是较复杂的多任务系统,有效地控制和管理测控系统是工控软件主要的研究内容之一。 2016-12-24 3 (4)功能多样性。测控软件具有很强的数据采集与控制功能,不仅支持各种传统的模拟量、数字量的输入和输出,而且支持各类现场总线协议的智能传感器和仪表以及各种虚拟仪器,能够完成实时数据库、历史数据库、参数分析处理、数据挖掘、测控过程仿真、配方设计、系统运行优化和故障诊断等内容。(5)智能化。测控软件智能化既为测控软件提供了智能决策,又为管理软件提供了有价值的数据。智能化是计算机工业的发展趋势。(6)人机界面更加友好化。人机界面包括设计和应用两个方面,有丰富的画面和报表形式,操作指导信息丰富。友好的人机界面方便操作使用。 2016-12-24 4 (7)网络化集成化。测控软件系统建立在实时数据库和关系数据库之上,其基本内容是分布式数据库系统,网络技术的引入增强系统的可靠性,实现系统管控一体化。测控系统软件一般包括系统软件和应用软件。系统软件通常用厂商提供的,而应用软件通常要用户自行开发设计。测控系统的应用程序设计具有以下特点。(1)实时性要求。实时性是计算机测控系统的主要特性之一。对于复杂的测控任务,测控系统应用软件设计必须考虑程序的执行时间。特别要注意采样周期、控制周期与中断周期在实时性方面能否满足系统设计要求。 2016-12-24 5 (2)可靠性和抗干扰要求。工业现场的环境一般比较复杂,干扰源比较多,对于测控系统可靠性,除了在系统硬件设计过程中要考虑外,在软件设计时也要考虑进行抗干扰。(3)与硬件配置关联密切。计算机测控系统应用软件是针对某一具体测控问题而设计的,测控对象各不相同,选用的硬件配置也不一样,相应的软件设计也应与之不同。计算机测控系统过程通道的端口操作频繁,软件设计时必须保证 I/O 端口工作的实时性和可靠性。 2016-12-24 6 1 . 应用程序设计的步骤与方法(1)应用程序设计步骤计算机测控系统的应用程序设计通常分为:问题定义、程序设计、程序编写、程序调试、系统维护和再设计等步骤。应用程序设计的流程图,描述了应用软件设计的基本任务和设计过程。 2016-12-24 7 在进行测控系统控制软件设计时,应该注意以下几个方面的问题: (1)尽量用符号表示地址、 I/O 设备、常数或数字参数, 这样使程序的可读性增强,也给程序的修改和扩充带来方便。(2)避免使用容易混淆的字符,尤其是和助记符相近的字符尽量避免使用。(3)程序模块不宜过大,以方便于系统调试。尽量做到每一功能对应一个功能模块,在系统调试时可分模块调试软件和硬件。(4)程序模块尽量通用,这样程序的可移植性强。(5)重视程序的易读性,尽量多加注释语句,这样的程序易读性好可维护性强,同时给后续程序编制带来方便。(1)尽量用符号表示地址、 I/O 设备、常数或数字参数, 这样使程序的可读性增强,也给程序的修改和扩充带来方便。(2)避免使用容易混淆的字符,尤其是和助记符相近的字符尽量避免使用。(3)程序模块不宜过大,以方便于系统调试。尽量做到每一功能对应一个功能模块,在系统调试时可分模块调试软件和硬件。(4)程序模块尽量通用,这样程序的可移植性强。(5)重视程序的易读性,尽量多加注释语句,这样的程序易读性好可维护性强,同时给后续程序编制带来方便。 2016-12-24 8 (2)应用程序设计方法①模块化程序设计方法①模块化程序设计方法模块化程序设计的出发点是把一个复杂的程序,分解为若干个功能模块,每个模块执行单一的功能,并且具有单入口单出口结构,在分别进行独立设计、编程、查错和调试之后,最终装配在一起,连接成完整的大程序。②结构化程序设计方法②结构化程序设计方法结构化程序设计采用自顶向下逐步求精的设计方法和单入口单出口的控制结构。在总体设计阶段,采用自顶向下逐步求精的方法,可以把一个复杂问题的解法分解和细化成一个由许多模块组成的软件系统。在详细设计或编程阶段,采用自顶向下逐步求细的方法,可以把一个模块的功能逐步分解细化为一系列具体的处理步骤或某种高级语