【摘 要】
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人机交互界面（Human Machine Interface,HMI）可以将工业设备中的数据以图形的方式可视化地展示出来,同时可以控制工业设备的运行,是工业控制系统中重要的组成部分。随着智能制造的发展以及工业设备自动化程度的提高,HMI面对的工业场景变得复杂,其软件复杂度随之增加,造成其运行效率低下以及实时性降低。针对这种问题,本文分别从减少HMI控件冗余代码与提升HMI消息处理效率两个方面进行深
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人机交互界面（Human Machine Interface,HMI）可以将工业设备中的数据以图形的方式可视化地展示出来,同时可以控制工业设备的运行,是工业控制系统中重要的组成部分。随着智能制造的发展以及工业设备自动化程度的提高,HMI面对的工业场景变得复杂,其软件复杂度随之增加,造成其运行效率低下以及实时性降低。针对这种问题,本文分别从减少HMI控件冗余代码与提升HMI消息处理效率两个方面进行深入研究,并将研究的方法应用在注塑机控制系统的HMI上,有效地提升了HMI的运行效率和实时性。本文主要工作如下所述:（1）提出基于控件可裁剪的HMI代码自动生成方法。该方法基于控件的可裁剪理论,首先将控件代码抽象成控件结构模型,并根据此模型建立控件功能之间的关联关系库,以控件关联关系矩阵和依赖矩阵的形式进行描述。然后通过裁剪控件功能形成新的控件,并基于模板的方法实现了控件代码转换。最后通过文本控件的代码生成实例验证了此方法的可行性,并通过分析实验数据证明了本方法的有效性。（2）提出基于自适应动态线程池的HMI消息处理方法。首先根据HMI的窗体机制和消息机制,构建出HMI中不同消息的数据格式。然后基于一次指数平滑模型预测法实现了自适应动态线程池的线程管理策略。进而设计了HMI消息处理器的内部结构,并对HMI消息处理器的运行时模型进行了设计与实现。实验结果表明本方法能有效降低HMI中消息的平均响应时间。（3）将上述两种方法应用在注塑机控制系统的HMI监控平台。为了验证本文提出的两种提升HMI性能的方法在实际工程中的有效性,首先设计并开发注塑机控制系统的HMI,然后将注塑机HMI应用到实际工业环境中。实验数据表明本文提出的两种方法能有效地提升HMI运行效率和实时性,证明了其在实际工程中的有效性。
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