面向對象下的計算機監控軟件程序設計

冷雪 胡穎穎

摘要 在計算機技術、控制技術、通信技術不斷發展的過程中，工業自動化技術也在不斷的發展。監控軟件是現代工控領域中研究的主要內容。本文則面對對象分析計算機監控軟件程序開發設計。

【關鍵詞】面向對象 計算機 監控軟件 程序設計

系統的分析和設計屬于工業自動化軟件設計過程中具有較強實用性及系統性的工作，在二十世紀九十年代之前，系統分析還是使用傳統從上到下的順序結構方法，此方法要求數據實體屬性，但是并不重視其操作及功能，所以面向對象就成為軟件設計的主要發展趨勢。面向對象屬于對事物進行認知的全面方法，其能夠實現問題空間解概念模擬人類的自然思維，以此到軟件解空間中實現映射，從而能夠保證人類對于問題分析、求解與軟件的開發過程相互一致。面向對象是將系統作為利用對象相互影響的集合，其的每個對象都具有自身的行為，利用此行為能夠有效實現類對象的交互。面向對象方法還包括多態性、繼承性及封裝性的特點，此特點能夠促進面向對象的發展。因為面向對象思想的多種優勢，使面向對象技術能夠朝著軟件領域有效發展，并且還應用到軟件設計、分析及測試等過程中。

1 設備對象及功能需求的收集

在使用面向對象技術實現軟件系統設計的過程中，要對此軟件系統涉及的對象進行分析，包括對象功能及屬性，從而能夠方便系統設計。比如，在煤礦控制系統中具有大量的電動閥門，閥門中還具有大量的輸入輸出控制點，并且部分閥門還具有開度等屬性，此就是需要收集的數據。

2 對象模板的設計

針對工業自動化系統對象類型和特點提供相應應用模板，比如Boolean、AnalogDevice、String等，將此模塊充分使用面向對象技術封裝性，使對象中的數據及操作都在此模板中進行封裝，并且還要提供機制，使對象中的私有數據具備私有操作，并且還使模板可重用性進行提高，以此使系統開發過程中能夠降低重復的操作。利用分析設備對象及系統的需求，尋找同種類型的設備共同屬性及相同功能，就能夠抽象系統部分應用模板，此應用模板能夠通過面向對象繼承性特點再添加個性化需求。在此設計過程中，主要包括對象結構及應用基礎模板的設計，其中的對象結構設計是以對象屬性特點實現的。

3 區域模型的設計

在實現監控系統中應用模板設計之后，就要以系統需求實現實例的生成，并且實現系統區域模型的設計。區域模型屬于應用邏輯組合，表示了此系統的層次結構。此模型能夠以物理位置、用戶及動作為基礎設計邏輯參數。圖1為區域模型的結構，此模型中添加了關鍵結構，對于部署、報警及執行實現了對象分組機制的設計。

4 安全模型的設計

工業自動化監控系統制的實現現場信息在線檢測及控制，要求不同操作人員的授權也各不相同，比如系統管理人員能夠實現全系列系統的維護及配置，系統工程師能夠實現局部控制系統配置。以此要求監控系統具備一定的安全控制策略，不僅能夠實現配置界面操作控制，還能夠實現某對象控制的單獨授權。在傳統監控系統設計過程中，都是利用簡單腳本語言在控制對象中進行簡單授權。因為操作人員的不同分工，要求更加良好和具有維護性的安全策略，并且還要求監控系統能夠和操作系統控制系統進行集成。操作系統是利用角色、組與用戶實現安全策略，此種策略便于維護和理解，并且還能夠有效實現復雜安全授權。圖2為安全模型的設計結構。

5 驅動程序的設計

驅動程序和設備之間數據的交換使用串行通訊方式、板卡、DDE等方式實現。在設備驅動程序設計過程中，使用動態鏈接庫方式實現，其工作流程為：首先，將硬件設備和動態鏈接庫相互對應，之后為硬件設備設置不同設備序列，在系統接收設備刷新消息的時候，系統就會實現通信子程序的創建，之后利用設備接口實現參數的設置，并且對相應動態鏈接庫進行調用，然后實現數據解析，從而能夠得出設備讀寫指令，最后以設備參數的設置，從而實現底層通信動態鏈接庫的調用，實現設備數據傳輸。

監控組態軟件封裝通信功能，能夠實現底層通信動態鏈接庫文件的創建。以此，驅動程序開發工作人員只需要實現和通信協議相互對應的設備驅動程序文件就行。一般的串行通信包括三種方法，分別為串行API函數、MSComm及標準通信函數。

參考文獻

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[2]趙越，基于以太網的煤礦監控分站軟件升級技術[J]，煤礦安全，2018，49 （03）： 95-97.