組態(tài)軟件HMI集群與分布式文件鎖的研究與實現.pdf

1、隨著網絡技術以及數字通訊技術的迅速發(fā)展，工業(yè)自動化領域發(fā)生了巨大的變化，逐漸形成了自動化領域的開放系統和互聯的通訊網絡。在分布式控制系統中，軟件技術是一個重要的組成部分。組態(tài)軟件是近年來工控領域十分活躍的部分，它的出現并興起為工控軟件的設計注入了新的活力。組態(tài)軟件解決了傳統控制系統軟件封閉的模式，增強了軟件的通用性，在實際應用的工程中不用再進行大量的重復性編程工作，提高了軟件的復用率。 本文以組態(tài)軟件為背景，分析了當前組態(tài)軟件在

2、應用中的不足。針對組態(tài)軟件中組態(tài)文件一致性的具體應用需求，借鑒集群系統結構的靈活性與可擴放性，以及分布式事務處理中的兩階段提交協議，提出了一個基于集群系統的組態(tài)文件分布式鎖。文章主要解決了兩個問題：1：HMI(HumanMachineInterface，簡稱HMI)集群結構的動態(tài)管理和維護。2：組態(tài)文件分布式鎖的實現形式及交互規(guī)程，即分布式鎖協議。該分布式鎖協議具有實時性，非阻塞及可持久等特點。目前此系統已應用于某組態(tài)軟件。 對

3、于第一個問題，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)軟件的軟件結構，特點及設計思想，并在此基礎上得到了HMI集群的具體需求。然后結合集群及心跳檢測的基本原理，設計了集群系統的動態(tài)管理和維護協議，包括集群的啟動及節(jié)點上線協議，節(jié)點離線和退出協議等集群節(jié)點的正常動態(tài)管理協議。以及考慮到集群中節(jié)點的異常情況，設計了節(jié)點狀態(tài)查詢協議和自舉協議，實現了心跳檢測機制及主節(jié)點的選舉方法。 對于本文另一個重要問題，即分布式鎖的研究