本课题运用MFC编程技术，设计并开发基于Windows平台的通讯数据仿真软件，在计算机上通过软件仿真的方式模拟集散控制系统控制站硬件的数据采集和通信功能，能够对操作站监控软件进行设计调试和诊断检测，节约了大量硬件和人力成本，使得对操作站及工业以太网的测试变得简便易行。

本毕业设计项目所开发的基于虚拟IP的控制系统通讯数据仿真软件主要针对浙大中控的AdvanTrol-Pro控制系统和VisualFiled控制系统来进行设计，按需求进行修改后也可以模拟一般控制系统控制站与操作站之间的数据通信过程，以此来检测操作站监控软件收发数据与命令交互等各项功能，并对工控网络的性能进行分析，从而为控制系统操作站和工控网络的性能测试、诊断调试工作提供一个低成本但高效能的解决方案。这一课题对于控制领域与计算机仿真领域的结合也能起到很好的推动作用。

本文主要内容

本文首先通过分析软件的设计和应用需求，明确了设计目标和所包含的全部具体功能。在此基础上提出软件总体设计方案，对软件在整个控制系统中的功能及应用范围进行定位，设计各相对独立的功能模块和相互间的接口，并确定软件各具体功能的实现流程。之后对软件功能实现过程中应用到的重要编程技术和算法进行了介绍，正是通过这些软件开发技术实现了各功能细节。最后对整个毕业设计过程中的软件开发工作进行了经验和教训的总结，指出软件使用过程中的优缺点和今后的功能扩展方向。

任务简述

本软件基于ECS-100系统, ECS-700系统开发，模拟控制系统控制站与操作站之间的数据通信过程，对操作站（主要是监控软件Visual Field 3.0与临控软件AdvanTrol-Pro）的监控功能进行设计调试与诊断检测，同时能够通过较大规模组态的方式来测试控制系统采用的工业以太网络在高负荷下的性能，以达到节约测试成本、简化测试过程、提高测试效率的目的。

目标说明

1)通过组态接口获取ECS-700系统组态信息并显示在UI界面上。

2)通过组态接口获取ECS-100系统组态信息并显示在UI界面上。

3)虚拟网络结点的IP地址，进行虚拟结点的网络通信。

4)能仿真各种位号或自定义变量并进行组播或广播

5)在UI界面上能设置各位号的仿真类型

6)可设置仿真数据包发送时间间隔。

软件总体设计

该软件作为新型控制系统ECS-700, ECS-100的测试工具软件，与操作站监控软件和工业以太网络具有密切联系并具有良好的功能可扩展性。下图3-1中列出本软件各组成模块及与操作站软件、工业以太网络之间的联系。

软件功能总述

该软件经过三个多月的设计、编程和调试，已实现如下功能：

能够模拟网络虚拟结点发送标准的ARP包和ICMP包响应系统中的ARP请求和ICMP请求，使网络确认该虚拟结点的存在，避免网络反复发送询问包而造成短期的数据包冲击。

通过CFGI接口读取组态信息包，得到系统的组态信息。在内存中生成相应的位号结点，并按四层树结构（根结点、控制站、位号类型、位号结点）进行数据组织。

通过Pro接口读取组态信息，在在内存中生成相应的位号结点，并按四层树结构（根结点、控制站、位号类型、位号结点）进行数据组织。

内置信号发生器，根据组态信息，确定系统中的IO卡件位号，并按要求对不同的位号仿真不同效果的数据变化曲线（模拟量有正弦波曲线、三角波曲线、锯齿波曲线等，开关量有快速跳变、慢速跳变、随机跳变等，同一曲线的相位也可以有变化）和相应的质量码。