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传动系统是实现造纸工业自动化的基础。目前虽然部分传动公司设计的硬件系统可以较好地适应于不同的工控项目,但软件系统大多还是根据实际工控要求对原有程序进行修改而来。由于项目需求、控制器和设计思路的不同,原有程序普遍存在着标准化程度低、复用性差及扩展和重构困难等问题,导致系统集成商难以在较短的时间内完成不同的项目。加强传动系统软件标准化的研究,可以提高软件的开放性、复用性及其设计的快速性,进而应用于不同项目和平台,对造纸工业自动化的发展有着重要的意义。本文从传动系统软件现状出发,结合造纸工艺流程、传动控制要求以及面向对象思想,采用面向对象的方法,从控制方案的研究、系统模型的建立和分析以及功能块的设计等方面,开展对纸机变频传动软件系统的研究,主要研究内容如下:(1)传动系统控制方案的研究通过对造纸工艺流程的分析,总结了传动系统的控制要求。在此基础上,分析了传动系统的控制难点,结合工业生产中的实际情况,并针对各难点采取了相应的控制策略,最后给出传动系统的控制方案。(2)传动系统模型的建立及分析为提高传动系统软件的开放性,采用统一过程和喷泉模型,通过功能角色分析,迭代式和增量式地建立了传动系统用例模型,并在此过程中,基于BICO (Binector Input Connector Output, BICO)技术将硬件输入输出标签化处理,实现了软硬件解耦。为了更加确切地定义对象,通过有限状态机分析,建立了传动系统状态机模型,完成了传动系统需求分析,并基于MVC (Mode-View-Controller, MVC)模式通过用例驱动了传动系统分析模型的建立。(3)构件化模型集成系统方法的研究为提高传动系统软件设计的快速性,结合传动系统模型,探讨了一种基于面向对象的构件化模型集成传动系统软件的设计方法。该方法支持构件化系统集成,且具有复用性高、可读性好及适用性强等特点。(4)功能块的设计及对象特性的分析为提高传动系统软件的复用性,通过借鉴变频器功能图、结构图及MATLAB建模图形化的表现形式,对传动系统逻辑进行表述。结合传动系统模型,设计基于构件化的功能模块,在程序层面提高复用性。并在此基础上,基于MVC模式设计传动系统中3类对象,通过分析对象特性,论述传动对象的自诊断功能,以及系统原型如何通过快速重构来完成初步实现,在架构层面满足软件复用性需求。基于以上研究,以罗克韦尔CompactLogix A-B 1769-L35E控制器和A-BPF753变频器为硬件主体以及RSLogix5000 V21.0为软件开发平台,举例论述了将功能块实例化成可执行文件梯形图的方法。应用结果显示,该方法显著地提高了软件系统的复用性、开放性及其设计的快速性。