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Maintainable Control Software Design Using Design Patterns in IEC 61499
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AI
DOI：10.1109/ojies.2026.3705534.png)
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摘要
En 中文
在赛博物理系统中，控制软件设计对于确保维护性和适应性以响应不断变化的过程需求起着关键作用。感知可变性的设计有助于高效集成新功能，并取决于所选设计元素及其交互方式。当现有设计需要大量修改时，设计者可通过应用设计模式和采用替代设计元素来增强灵活性。在IEC 61499中，在功能块（FB）实现中使用离散接口作为设计元素通常因大量离散连接实例和有限封装而需要高开发成本。子系统之间的隐式一对多连接进一步增加了复杂性，这会降低系统的可理解性和可维护性。本文分析了两种遵循纯面向服务架构（SOA）交互模式的基准实现：编排和编舞，它们在IEC 61499中使用具有离散接口的FB实现。随后，我们利用设计模式和适配器接口重构这些基准实现，得到两种具有适配器接口和混合交互结构的新实现。我们通过三种可变性案例评估修改成本，以量化原始和重新设计实现所需的变化。结果表明，修改成本显著降低，控制软件的可维护性得到改善。基于这些发现，我们提出指导原则，以支持实践者在控制软件设计中选择适合特定可变性上下文的设计和接口策略。
Keyword:
Control software design
design patterns
IEC 61499
restructuring
variability maintenance
期刊
I
IF:
4.3
论文数:
1.7K
被引数:
991
机构
引用论文
Design patterns for separating fault handling from control code in discrete manufacturing systems
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