算法引擎与嵌入式策略组态软件设计

孟召营 魏海坤

(东南大学自动化学院，江苏 南京 10096)

0 引言

组态软件是伴随分散控制系统(distributed control system，DCS)的出现而引入的[1]。策略组态软件[2－3]是指用直观的编程方式(如梯形图、功能块图等)，完成控制策略或监控策略程序生成的软件，目前应用最多的是DCS系统和PLC系统[4]。随着嵌入式系统的快速发展及其在工业现场的广泛应用，传统的组态软件也逐渐和嵌入式系统结合起来[5－8]。

本文面向嵌入式策略组态软件，提出以下设想：①组态软件提供了许多经典的算法策略，同时用户可自定义算法策略;②组态生成算法策略文件，通过网络下载到嵌入式系统中;③嵌入式系统依靠算法引擎[9]调用算法策略，完成对工业现场的控制;④算法引擎方便移植，与硬件有关的驱动程序以动态库的形式加载。

1 算法引擎

1.1 概念和功能

算法引擎是完成嵌入式策略组态运行的一段核心代码，它为整个算法策略的运行提供了数据平台和通信导向功能。它主要用于完成以下功能：①在嵌入式策略组态运行过程中各算法模块的自动加载调用;②系统资源和用户资源的整合;③确定各算法模块的输入、输出以及各算法模块之间的通信等[10]。

算法引擎可分为算法管理器、策略运行器、算法库、数据访问接口模块这4个模块，其功能框图如图1所示。为完成算法引擎的设计，每个算法模块都会从配置文件中自动生成算法结构体、输入结构体和输出结构体，整个算法策略构成一个链表。算法引擎根据这三个结构体的内容，确定算法的库文件位置、算法的输入输出、算法的参数和扫描时间等，并在这些数据平台的基础上，调用系统资源完成策略组态的运行。……