組態(tài)軟件HMI集群與分布式文件鎖的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)字通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)自動化領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化，逐漸形成了自動化領(lǐng)域的開放系統(tǒng)和互聯(lián)的通訊網(wǎng)絡(luò)。在分布式控制系統(tǒng)中，軟件技術(shù)是一個(gè)重要的組成部分。組態(tài)軟件是近年來工控領(lǐng)域十分活躍的部分，它的出現(xiàn)并興起為工控軟件的設(shè)計(jì)注入了新的活力。組態(tài)軟件解決了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)軟件封閉的模式，增強(qiáng)了軟件的通用性，在實(shí)際應(yīng)用的工程中不用再進(jìn)行大量的重復(fù)性編程工作，提高了軟件的復(fù)用率。 本文以組態(tài)軟件為背景，分析了當(dāng)前組態(tài)軟件在

2、應(yīng)用中的不足。針對組態(tài)軟件中組態(tài)文件一致性的具體應(yīng)用需求，借鑒集群系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性與可擴(kuò)放性，以及分布式事務(wù)處理中的兩階段提交協(xié)議，提出了一個(gè)基于集群系統(tǒng)的組態(tài)文件分布式鎖。文章主要解決了兩個(gè)問題：1：HMI(HumanMachineInterface，簡稱HMI)集群結(jié)構(gòu)的動態(tài)管理和維護(hù)。2：組態(tài)文件分布式鎖的實(shí)現(xiàn)形式及交互規(guī)程，即分布式鎖協(xié)議。該分布式鎖協(xié)議具有實(shí)時(shí)性，非阻塞及可持久等特點(diǎn)。目前此系統(tǒng)已應(yīng)用于某組態(tài)軟件。 對

3、于第一個(gè)問題，本文首先描述了組態(tài)軟件的概念及其發(fā)展，探討了常用組態(tài)軟件的軟件結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)及設(shè)計(jì)思想，并在此基礎(chǔ)上得到了HMI集群的具體需求。然后結(jié)合集群及心跳檢測的基本原理，設(shè)計(jì)了集群系統(tǒng)的動態(tài)管理和維護(hù)協(xié)議，包括集群的啟動及節(jié)點(diǎn)上線協(xié)議，節(jié)點(diǎn)離線和退出協(xié)議等集群節(jié)點(diǎn)的正常動態(tài)管理協(xié)議。以及考慮到集群中節(jié)點(diǎn)的異常情況，設(shè)計(jì)了節(jié)點(diǎn)狀態(tài)查詢協(xié)議和自舉協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了心跳檢測機(jī)制及主節(jié)點(diǎn)的選舉方法。 對于本文另一個(gè)重要問題，即分布式鎖的研究