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基于插件的P-IDP4ICS及应用研究

作　者: 尹旦
导　师: 王斌
学　校: 中南大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 基于插件的开发平台 扩展协议 访问控制 工业控制
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 5次
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内容摘要


当今,工控系统普遍采用传统软件开发方法来开发。开发过程中暴露出重复开发、系统集成容易导致代码泄露及开发周期长等问题。基于插件的软件开发方法虽然具备良好的可扩展性和可复用性,且系统集成方式也属于二进制级别的,但现有主流的插件平台都没有考虑统一的系统访问控制功能。将它们用于开发工控系统时,仍然面临安全性不够及用户操作复杂等问题。首先,本文在分析现有插件体系结构以及相关插件平台的基础上,结合系统访问控制策略提出了基于插件的工业控制系统集成开发平台(Plug-in Based Integrated Development Framework For Industrial Control System, P-IDP4ICS),很好的解决了工控系统开发过程中出现的上述问题。P-IDP4ICS平台不仅拥有插件体系结构的可扩展性与可复用性,而且具备细粒度、可动态配置、集成系统访问控制3个重要特性。然后,本文提出了P-IDP4ICS体系结构,并详细介绍P-IDP4ICS体系结构的各组件及相互间关系。其中,插件库组件很好地实现了细粒度特性。本文接着阐述了P-IDP4ICS的基本实现机制。其中,统一激活机制为可动态配置特性提供了良好的支持。在此基础上,本文实现了P-IDP4ICS的一个原型系统,原型系统不仅继承了已有插件平台良好的可扩展性与可复用性,而且充分实现了上述3个重要特性。最后,为指导基于P-IDP4ICS的软件开发,本文提出了基于P-IDP4ICS的软件开发过程,大大提高了工控系统的开发效率。本文将P-IDP4ICS平台与基于P-IDP4ICS的软件开发过程相结合,重构中冶长天烧结综合控制专家系统SICES的部分核心模块,证明P-IDP4ICS平台能很好的解决工控系统开发中的各种问题。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-15
  1.1 研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
    1.2.1 插件体系结构  10-12
    1.2.2 访问控制策略  12-13
  1.3 研究方法  13
  1.4 研究内容和组织  13-14
  1.5 本章小结  14-15
第二章 基于插件的工业控制系统集成开发平台P-IDP4ICS  15-24
  2.1 P-IDP4ICS体系结构  15-19
    2.1.1 插件  16
    2.1.2 P-IDP4ICS内核  16
    2.1.3 更新组件配置文件  16-17
    2.1.4 RBAC组件  17-18
    2.1.5 宿主程序  18
    2.1.6 P-IDP4ICS体系结构中各组件间关系  18-19
  2.2. NET框架相关概念  19-20
  2.3 P-IDP4ICS的基本实现机制  20-23
    2.3.1 扩展机制  20-21
    2.3.2 发现机制与激活机制  21-22
    2.3.3 一致性检查机制  22-23
    2.3.4 更新机制  23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 P-IDP4ICS实现  24-36
  3.1 P-IDP4ICS扩展协议  24-27
    3.1.1 P-IDP4ICS扩展协议描述  24-25
    3.1.2 使用P-IDP4ICS扩展协议  25-27
  3.2 P-IDP4ICS内核  27-34
    3.2.1 插件库  28-30
    3.2.2 发现机制  30-31
    3.2.3 激活机制——懒加载  31-34
  3.3 P-IDP4ICS宿主程序  34-35
  3.4 RBAC组件  35
  3.5 本章小结  35-36
第四章 基于P-IDP4ICS的软件开发过程  36-41
  4.1 原型化开发方法  36-37
  4.2 基于构件的开发方法  37-38
  4.3 基于P-IDP4ICS的软件开发过程  38-40
  4.4 本章小结  40-41
第五章 运用P-IDP4ICS重构SICES  41-50
  5.1 SICES需求分析  41-42
  5.2 重构后的SICES架构  42-43
  5.3 控制模型管理模块实例  43-49
    5.3.1 设计控制模型扩展协议  44-45
    5.3.2 设计控制模型管理插件  45-46
    5.3.3 设计控制模型插件  46-47
    5.3.4 重构后的控制模型管理模块  47-49
  5.4 本章小结  49-50
第六章 总结及展望  50-52
  6.1 研究工作总结  50-51
  6.2 进一步研究工作  51-52
参考文献  52-57
致谢  57-58
攻读学位期间主要的研究成果  58

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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