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1、第28卷第4期北京化工大学学报Vol.28,No.42001年JOURNALOFBEIJINGUNIVERSITYOFCHEMICALTECHNOLOGY2001综述过程系统高效仿真软件平台吴重光(北京化工大学信息科学与技术学院,北京100029)摘要:论述了作者提出的“三元素”操作分类法、数据全程压缩技术及信息驱动的面向对象编程法。运用这些方法所开发的过程系统仿真软件平台具有代码效率高、占用容量小、运行速度快、应用软件开发方便快捷和易于推广应用等特点。到目前为止,已有几十所大学使用本仿真软件进行实习训练,效果突出。关键词:过程系统;仿真;软件平台;面向对象;数据压缩;
2、信息驱动中图分类号:TP391.9应用。因此,开发全微机化仿真软件是高等工程教引言育的迫切要求。过程系统包括石油炼制、石油化工、化学工业、过程系统仿真软件平台是一种多功能、集成度冶金和焦化、火力发电、核动力发电、水泥建材、造高的专业化开发和运行过程系统仿真软件的软件。[1]纸、制药、煤气、水处理、食品加工等工业系统。这种软件平台能大大减少软件开发的重复劳动;能过程工业在国民经济中有广泛代表性、占有重要地将新软件开发时间从一两年下降为数月,甚至于数位。其共同点特征是,它们都由一系列单元操作设天;能使大型过程工业流程级仿真软件在单台微机备通过管道组合成复杂系统。常见的单元操
3、作设备中高效运行。此外具备监控、管理、自动评价等仿真有离心泵、压缩机、蒸汽透平、热交换器、蒸发器、干训练的功能,进口此类软件十分昂贵,可望不可及。燥器、吸收塔、分离塔、工业炉及各种化学反应器等。调查表明,即使经费充足的发达国家大学也只能少它们都采用相同的检测仪表、控制规律、执行机构和量应用。开发用于仿真训练的过程系统仿真软件平计算机控制系统。过程系统的基本原理、稳态与动台,是在国内高等院校大量普及仿真教学的关键和态特性、运行规律都有许多共同点。仿真方法相同。突破口。因此近十年来国外发达国家竞相推出商品化过程系1提高仿真软件平台效率的关键技统仿真软件平台,用于辅助训练、辅
4、助设计、辅助生[2]产和辅助研究,其中辅助训练的应用最广泛、效果最术显著。111操作系统的选择笔者带领仿真中心的师生经过十五年的艰苦努本仿真软件平台的定位是在微机上能够运行全力,完成了大型过程工业仿真器国产化任务。推广厂级动态模型,因此对操作系统的实时性、可靠性要应用到36个企业,累计仿真训练技术工人30万人求较高。然而本仿真软件平台又必须在当前大量使次,多次获奖。其后连续10年累积投资200多万元用的微机及操作系统上运行,才能得到最广泛的应将大型过程工业仿真器用于学生仿真实习。然而,用。这些要求使得操作系统的选择成为仿真软件平由于大型过程工业仿真器价格高、难于同时对成
5、班台开发之前首先必须解决的问题。级的学生大规模训练、系统使用维修复杂、应用软件众所周知,早期的Windows3.x功能少、性能开发周期长等多重困难,始终无法在其他大学推广差已极少有人使用,其升级改进的Windows95/98/NT/2000也不是仿真软件平台理想的选择。主要收稿日期:2001207216有三方面的缺点。其一,这些操作系统的实时性差;基金项目:北京市教育委员会二期教改项目(1997)其二,长时间运行的可靠性得不到保证,常出现不明第一作者:男,1945年生,教授,博士生导师原因的“死机”;其三,基于Windows的VC++、VB第4期吴重光:过程系统高效仿真
6、软件平台·79·语言结构复杂、占用容量大、运行效率低。目前国际驱动信息,通常仅需按规定填写一个关系数据库即上许多知名软件公司,由于考虑到只有在微机上运可。这两条优点足以说明运用OOP技术开发过程行的软件才能大量普及,而选择了Windows操作系系统仿真平台是最合适的选择。统,软件的能力却受到限制,为了仿真较大的系统,运用OOP技术开发过程系统仿真平台,首先必不得不采取多机分布式解决方案,软件占用容量大、须将仿真对象中的具有共性和个性的内容分离开。运行操作繁琐、一台微机“死机”全系统受牵连。这并非易事,其中事件的共性和个性看似比较直观基于微机的实时多任务操作系统,例如Vx
7、2容易分辨,实则需要经过科学与合理地抽象,经过大Works、QNX、QSSL和WindRver等,虽然在实时多量地分析比较和试验,才能得到最优结果。而过程任务、可靠性方面强于Windows,但都不在选择之的共性和个性则更难分辩。将具有个性的信息构建列。因为这些操作系统的普及性差、价格非常高,绝驱动信息库,需解决的主要问题是如何用最简捷明大多数使用者无法接受。了的数据方式表达复杂的个性信息。将具有共性的RT2Linux的功能尚不完善,与Windows无资信息构建“引擎”难度要大得多,需要丰富的经验、技源共享性。此外WindowsCE3.0虽
