物的论文补两烧院士关注 控制系统 Z阜编号：1008-0570000606-1-0063-03 基于PROFIBUS和SIMATIC S7的分布式I/O 控制系统研究 The Research ofD istrbuted ControlSysten Based on PRO FBUS and S7 PLC 宁夏大学横惠鸽朱学军 Lailluie Zhu,Xuein 辅要：研究、应用那场总效和孔心支持下的分布式控制裂较，是日像工厂白动化得以实现的有效途径之一，在论连 豫0FBUS括本特任和SMATK57系列PLC婚信动佬的菇建上，设非了污水处困厂的分布式L0控制系统，提出了观场总 线和LC的发展方向， 关健到：过程现场必线：可期型序轻制海：分布式控制系统：通情 中≤分类号Tq33n.4 文就标识马：风 A hstrac士上n3wd%,e元公的d applcatie of dsstrbuted contml写0长c0 ot'nan wa时5 or maltznig bete灯uaaa 士n,which baood on tiel bus and PLC tchnim.n hik artk上，智eds自e hask2 utes ot'PK0 FHUS md te comn ua tin自ctions of SIN AT工S7.人sm poom pl,se4es知a dirhund Ml contol ssm重r sov nge tarmy.Atl,adm0暖 ndency of Pil bus国dPLC各pee红cd. K cy words:PROFIIUS :PLC:D istrbuted ControlSystrn .Coa a un icatbon 傲据现场总线基金会(Fe Hbus Foundat)的定四年的发展，该总线找术己核广'泛区用于工业过程的 义，现场总线是一种服务于生产现肠，能够在数字化网猪通信和控制之中。 控制夜备之问实现双向，串行、多节点通信的网锋系 基于0S1候型的FW0FBUS网指守议钻构如图1 锐。在计算机集咸制遗系统CM5》和计算机集成作业 所示，整个网锋由物理层(ysical Laye红P阳Y),数据 系统CS)中，以PE0FBLS为代表的国际标准总线 桩路层Fild bus Dat自Lik,FDL)和应用居(Applicar- 属干底层挖制网饼：开放系统互连0SD模型是它的 ns APPL)姐成，其可，数指鞋路层包括煤体访问控 技术甚阳，分布到现杨的近情网塔，仪表的互操作性制似edia Acce岁Contol MAC)子层和逻辑链路整制 以及分散功能块则是它的士要技术特点。 (FieH bus Logical Link Cootrol,FLC)子层：应用层则 可架程序控制卷(Pregmn m able【.gi:Contolkr由点线信息址放(Fr山hus M essng Specifioation, P1C)是专为工业环境下应用而设计的实时数字控F型S)子层和核层展务接口(Lower Layer nerface 制装置。随着微电子技术和计算机通信技术的发展，LD组成.实际应用时，每段PR0FBIS网格最常可链 以s配ENS S7系列产品为代表的P1,C在硬件配置、接127个节点：200n内传输速率为00球p%1200m 教件渊程.通信暖网以及板拟量控制等方面均取得了 时传输速卓为9.6成hps. 长足的讲步。林于P叫C和两路通伯技术的分布式协同 控制系统的开发，已望成为现代生产过程白动化的一 FMs 之用层h四a0 个主驱发展老势 表示是下wntdion】 1PR0FBUS概述 ☆te层【8cdeu》 PR0 F IBUS (Procexs Fie日Bus)是一种开战式的国 桥雀是(Trc》 对路C(NH国) 际标准（正C61158)总线.1987年，由S正MEX5为肯的 LLC 多家研究机肉共可开发。先后成为德国国家标准 慧摆时路是w山 MAC (DN19245).欧洲 物夏是(rl) PHY 标准(CENELEC N50170)和国际标准.经过近 OSL PROFIBUS 载惠的：高钱工视师 图1基于0S参考牧型的HOFB5网络协发结书 作为一补多士侧ulti V aster结构的开放式总就 某金项目：宁夏大学科学研究林金资助项目1G0405) wLc技术月2o例Jo Electronic Publishing House. 推每58湖安2639西任·63-
邮局订阅号: 82-946 360 元 / 年 技 术 创 新 控 制 系 统 《PLC 技术应用 200 例》 您 的 论 文 得 到 两 院 院 士 关 注 赖惠鸽:高级工程师 基金项目: 宁夏大学科学研究基金资助项目( LG0405) 基于 PROFIBUS和 SIMATIC S7的分布式 I/ O 控制系统研究 The Research of Distributed I/O Control System Based on PROFIBUS and S7 PLC (宁夏大学)赖惠鸽 朱学军 Lai,Huige Zhu,Xuejun 摘 要: 研 究 、 应 用 现 场 总 线 和 PLC 支 持 下 的 分 布 式 控 制 系 统 , 是 目 前 工 厂 自 动 化 得 以 实 现 的 有 效 途 径 之 一 。 在 论 述 PROFIBUS 基 本 特 征 和 SIMATIC S7 系 列 PLC 通 信 功 能 的 基 础 上, 设 计 了 污 水 处 理 厂 的 分 布 式 I/O 控 制 系 统 , 提 出 了 现 场 总 线 和 PLC 的 发 展 方 向。 关键词: 过程现场总线; 可编程序控制器; 分布式控制系统; 通信 中图分类号:TQ330.4 文献标识码:A Abstract: In now days, the research and application of distributed control system is one of main ways for realizing factory automation, which based on field bus and PLC technique. In this article, we discuss the basic features of PROFIBUS and the communication functions of SIMATIC S7. As an example, we design a distributed I/O control system for sewage factory. At last, the developing tendency of Field bus and PLC is presented. Key words: PROFIBUS; PLC; Distributed Control System; Communication 文章编号:1008- 0570(2006)06- 1- 0063- 03 依 据 现 场 总 线 基 金 会( Fieldbus Foundation) 的 定 义, 现场总线是一种服务于生产现场, 能够在数字化 控制设备之间实现双向、串行、多节点通信的网络系 统。在计算机集成制造系统(CIMS) 和计算机集成作业 系统(CIPS) 中, 以 PROFIBUS 为代表的国际标准总线 属于底层控制网络; 开放系统互连( OSI) 模型是 它的 技术基础, 分布到现场的通信网络、仪表的互操作性 以及分散功能块则是它的主要技术特点。 可编 程 序 控 制 器 ( Programmable Logic Controller — PLC) 是专为工业环境下应用而设计的实时数字控 制装置。随着微电子技术和计算机通信技术的发展, 以 SIEMENS S7 系列产品为代表的 PLC 在硬件配置、 软件编程、通信联网以及模拟量控制等方面均取得了 长足的进步。基于 PLC 和网络通信技术的分布式协同 控制系统的开发, 已经成为现代生产过程自动化的一 个主要发展趋势。 1 PROFIBUS 概述 PROFIBUS( Process Field Bus) 是一种开放式的国 际标准( IEC61158) 总线。1987 年, 由 SIEMENS 为首的 多 家 研 究 机 构 共 同 开 发, 先 后 成 为 德 国 国 家 标 准 ( DIN19245) 、欧洲 标准(CENELEC IN 50170) 和国际标准。经过近 20 年的发展, 该总线技术已被广泛应用于工业过程的 网络通信和控制之中。 基于 OSI 模型的 PROFIBUS 网络协议结构如图 1 所示。整个网络由物理层( Physical Layer, PHY) 、数据 链路层( Field bus Data Link, FDL) 和应用层( Applications, APPL) 组成。其间, 数据链路层包括媒体访问控 制( Media Access Control, MAC) 子层和逻辑链路控制 ( Field bus Logical Link Control, FLC) 子 层; 应 用 层 则 由 总 线 信 息 规 范 ( Field bus Message Specification, FMS) 子 层 和 低 层 服 务 接 口 ( Lower Layer Interface, LLI) 组成。实际应用时, 每段 PROFIBUS 网络最多可链 接 127 个 节 点; 200m 内 传 输 速 率 为 500Kbps, 1200m 时传输速率为 9.6Kbps。 图 1 基于 OSI 参考模型的 PROFIBUS 网络协议结构 作为一种多主( Multi Master) 结构 的 开 放 式 总 线 - - 63
控制系饶 中文核心期刊。计算肌物见》测拉白功化)2006年第22卷第6期 网路，P0PB5提供了3种不同系列的产品，以满足 (以S7-200为例)分为两种：10此由一个起始位，8个 工业过程控制的实际志要：PROFIBUS-DP,采用RS- 数据位和一个停止位妇成.传送速率9.6kbps:11bL由 485传输技术，适用于自动控制系统与现场设备问的 一个起给位，8个数据位、1个偶校验位和1个停止位 实时道信：PR0FB5-FMS,要求面向对象，提俱人数 组成，传送速本9.khps或192kbps,以SMATIC S7 据量的通情服务，多用于中间级控制：P服0FBUS-PA, 系列PLC和PROFBU5,E themet为基陆的分布式网 采用正C1158-2传翰技术，专用丁过程自场化。理论 洛体弱架构如图3所云。 面言，上述三种PR0FBS网路都可与PI.C相结合， 管望是 IB'P leteeset 组建分布式控制系统：但在实际应用中，R0FBUS- Ehemaet NS已连渐为巨hemet所取代， T 26 口目 2 SD ATIC S7的网络通信 57-300 管计算组 管军显务 SWA1CSY系列LC在SEM ENS的工控领线 较侧层 片有举足轻重的地位，模块化的设计、多任务CUP的 PROFIBUS ▣ 配置，标准化网络按口的组合以及奉于ST正P7-卫W 57-200 N32饮件的用户编程，为5 MATIC S7在工厂白动 aiei较第 57-a0 没新层 化任ac kry Aukn ation,下4)、过程自动化(Pce些Au- AS接口列格 natice,PA)乃至楼字白动化(Building Auka ation, ■ BP)中的泛应用打下了坚实的基的. 钩行荐 传塞料 就通信协议而音，SWAT工S7支热通用的工业以 图3慕于04Cs7的网华体系黎构 太网(industritl E theme0协和s正MENs专用协议。 具体分类如下： 3在污水处理过程控制中的应用 (1》Eeet协议，用于管理级的信息交换： 某污水处理厂采用集中监测、分散控制”的期 (2PPI(Pont n Pant hkrf)协议：点对点的主 则。由厂级中央管理站和现场控制站组成分布式0 从诗议。从站在主站发出中清或查询时进行响应： 控制络。中央控制室配备3套在线监控主站，监控 (3》M PI(V ulti-Point Interfice)协议：多点接口协 程序用"WCC组念状件开发：租格相污水提升系房、 议（主/生动议或主从协议），一殿情况下，S?-300CP0 放风机房，污水浓第粒水间，污闲清化控制京校立控 双认为主茹：若两路中存在S?-200CU,可以建立主/ 制分结，并配有探作显示终增。SMATK57-00为主 从连披。 PLC,连接E themnet和PR0FBUS,用于T理层和现椅 ()PR0FB阳S协议：用于分布式0的高速通信。 拉制层间的信息交挨：现场分控站采用57-200PLC, 米用5485传输技术，传输解介多为双救线。主站初 多项任务诗问完成时，采用P1海议遭信，拉制系锐的 始化网落，并核对网端中的从站设备和匹配情况。允 体系果构如图4所示。 许多个主站并存。 自由口静议：通过STEP了编制用户程序，控制 CUP主机近信瑞口的操作枝式，可用白定义的的设与 骨计算载 97-300 官理计算机管卫服务琴 多种智能议备通信， SMMATK S7的单机网锋接口与功能校块如图2 所示 气 二分站 37-221 GΨ243-2E277 KM241CP2431 口门0残标校表 720 87-200 中的 触皮所 出mu国培 PIEIS HON三网储 ROFIBUS网结 一上污泥清化系诗 第三分塑站 第日分2站67-300 A接口只显网格 口一T山网成餐店 MPI网络 项米 ,A5.议 图2A1CS7的网将接口与刀能篇块 SMMAT S?采月丹步半行通信方式，信息制格式 图4污本处厂分布式控例采统深构 sTy2i1a无年等5i例月曹ctronic Publishing House.All rights neserved. (现场凡线掉术：用200例？
技 术 创 新 中文 核 心 期 刊 《微 计 算 机 信 息 》(测 控 自 动 化)2006 年 第 22 卷 第 6-1 期 360元 / 年 邮局订阅号: 82-946 《现场总线技术应用 200 例》 控 制 系 统 网络, PROFIBUS 提供了 3 种不同系列的产品, 以满足 工业过程控制的实际需要: PROFIBUS- DP, 采用 RS- 485 传输技术, 适用于自动控制系统与现场设备间的 实时通信; PROFIBUS- FMS, 要求面向对象, 提供大数 据量的通信服务, 多用于中间级控制; PROFIBUS- PA, 采用 IEC1158- 2 传输技术, 专用于过程自动化。理论 而言, 上述三种 PROFIBUS 网络都可与 PLC 相结合, 组建分布式控制系统; 但在实际应用中, PROFIBUSFMS 已逐渐为 Ethernet 所取代。 2 SIMATIC S7 的网络通信 SIMATIC S7 系列 PLC 在 SIEMENS 的工控领域 占有举足轻重的地位。模块化的设计、多任务 CUP 的 配置、标准化网络接口的组合以及基于 STEP7- Micro/ WIN32 软件的用户编程, 为 SIMATIC S7 在工厂自动 化( Factory Automation, FA) 、过程自动化( Process Automation, PA) 乃至楼宇自动化(Building Automation, BP) 中的广泛应用打下了坚实的基础。 就通信协议而言, SIMATIC S7 支持通用的工业以 太网( Industrial Ethernet) 协议和 SIEMENS 专用协议。 具体分类如下: ⑴ Ethernet 协议, 用于管理级的信息交换; ⑵ PPI( Point to Point Interface) 协议: 点对点的主 从协议。从站在主站发出申请或查询时进行响应; ⑶ MPI( Multi- Point Interface) 协议: 多点接口协 议( 主/主协议或主/从协议) , 一般情况下, S7- 300 CPU 默认为主站; 若网络中存在 S7- 200 CPU, 可以建立主/ 从连接。 ⑷ PROFIBUS 协议: 用于分布式 I/0 的高速通信。 采用 RS485 传输技术, 传输媒介多为双绞线。主站初 始化网络, 并核对网络中的从站设备和匹配情况。允 许多个主站并存。 ⑸ 自由口协议: 通过 STEP7 编制用户程序, 控制 CUP 主机通信端口的操作模式。可用自定义的协议与 多种智能设备通信。 SIMATIC S7 的单机网络接口与功能模块如图 2 所示。 图 2 SIMATIC S7 的网络接口与功能模块 SIMATIC S7 采用异步串行通信方式, 信息祯格式 ( 以 S7- 200 为例) 分为两种: 10bit,由一个起始位、8 个 数据位和一个停止位组成, 传送速率 9.6kbps; 11bit, 由 一个起始位、8 个数据位、1 个偶校验位和 1 个停止位 组成, 传送速率 9.6kbps 或 19.2kbps。以 SIMATIC S7 系列 PLC 和 PROFIBUS、Ethernet 为基础的分布式网 络体系架构如图 3 所示。 图 3 基于 SIMATIC S7 的网络体系架构 3 在污水处理过程控制中的应用 某污水处理厂采用“集中监测、分散控制”的原 则, 由厂级中央管理站和现场控制站组成分布式 I/0 控制网络。中央控制室配备 3 套在线监控主站, 监控 程序用 WINCC 组态软件开发; 粗格栅污水提升泵房、 鼓风机房、污水浓缩脱水间、污泥消化控制室设立控 制分站, 并配有操作显示终端。SIMATIC S7- 300 为主 PLC, 连接 Ethernet 和 PROFIBUS, 用于管理层和现场 控制层间的信息交换; 现场分控站采用 S7- 200 PLC, 多项任务协同完成时, 采用 PPI 协议通信。控制系统的 体系架构如图 4 所示。 图 4 污水处理厂分布式控制系统架构 - 64 -
您的论文得州特腐底士关社 控制系统 河水处理厂分布式挖制系晚实现了污水处理过 复大学北校区机嫩工程学阮)钱惠 程的全面监控，在运行过程巾，该系统体现出以下显 座期日期m5元，14)修牌日10524司 若特点： G酸300页)然后将废墟伤贝等一竺搜幸重点榄型及其相 1湿度.流量，压力，液位.P州值，含氧量，浊度的 关联数据调入，在致找即段测可以把没有发现的伤剪， 实时测量和白动调节，清足生产所需的图量能丽和精 咸不可能再用的伤灵校型等数据进行除，以此米简化 度： 需要谊染及其处理的場景。如图5所示的XML.描述示 (2通信网络，现场设卷与SAT巴氛列化，标准 竟图，酒过设启各个场景和模世的紧h燎码来实现， 化的控制器什具有较强的陆合性： 4结束语 (aS7系列LC及P限OFIBUS的白诊断动能，为 系统的安全，可靠常行提供了保证： 抱寝软找现场虚拟纺真是一个大的仿真工程可 (《PR0FBS高速、准询油传送档是，网将控判的 题，如定作为其纽带粉演着重要的角色。本文针对地震 实时性得以实现， 致找的成求，实现了一个病足基木要求的虚拟仿真想 定铜辑系统，并成功运川到了实际的仿真T程中，谈系 4结束语 统对整个仿瓦起若非常重要的作用，它初始化了仿真 现场总线技术的酥究与应用，有效新思了PLC的 环境，规划了仿真的进程，初步优化了仿真的运行，有 应用空阿。基于PK0FBUS和SMATE S?的分布式/ 效地条证了整个仿真的进行。但是，如何设计饮如定的 0控制系锐具有一定的代表性。在工厂自动化从集成 结构亚加合理，提高系统运行时的可靠性等，如刊提高 性网锋控制返向分都式韵同控博的过程中，拓展波口 系线的自动化程度。减少用户的参与等等都荷要进一 楼议，成用智能算法，增进与其它护制设备和控制技术 步买究。在以后的工作中不斯地进行完善，才能使系洗 的陆合，是LC发展的主要特征：而应用P如emet 里好的适应地爵救援这种大梨仿点系统的是求，同时 P四阳0传输技术、降纸通信损耗.加强控制局城网格 对其他类似债真系线提供很强的借整意义。 的安全性，则是瑰场点线技术发展的客观娶求， 参考文就： 参考文就： ]石峰，赵罢，王推平，我合作战伤真应用中的制定系流：架 0N:huo 0kthe.bales of contul netaorks wher in bducing I. 门系统物真学报，303,1521公-21品. Proccodnr ot'te 2000 Sya posls on Applleatka and he himet 】幸件，杨峰，未一凡。干维平，宁军战投计阳推薪系紫的把定 7ak动0s5AWT-T”D5,20B,EEE 生成设清与实现门1系统仿真学液，2003,15)41-416 2A.Chitoh S.Sa ih.Stutgics fer devebpng disrbuid cou- )划魔峰等。作议德凤引论》】北京回防大学出版长， 20g.511-5H3. Wt恤soutimns fr idustil envtrna e在Pxocod ing时hc STAGE Semarin 50 tser GuMe.NGENL ITY Terannbgins eh6 nusl IEEE主起mationsl o和园￥okd印he hc2001. 0g自sertg at o道oute haaed sysin%201,EEE 5任使杰，苏秀周，刘承样，整于SMATLS7LC的分春式拉制 】朱学不分者式控制筑统发唇述.机床中器，4,1)：5-8 系说实现[1骚计算机信息200564种-6 们差ab4 es,Francisco Vasques,Gcha时Ⅱmtc年量calt直e 作者简介：旅忠都0977.05-，男汉族).河北保定人， c0o■unta立ns over hybr1 vbed le%FP置DF HUS-tadT3+ vcrks Ppoceedings of l4 h Eusoa icor Con上ence cn Real止Tne 国防科技大学在读顾士生，研究方向为多媒体信息系 5esFG月T丁风.2OQ,EEE 统与虚拟现实技术，Ema山：cuhu008 yahoo.com.cm: 5调修T,差建芳，苏少钰等57-20系列风C与拉计算机通 张茂军0971.1-2男汉族入湖北黄冈人，博士，敦授，排 信实现的卧究口徽计算机怕名.x03:一7 士生于都，主要研究方向为：多煤体信息系统与虚拉现 6)库京安单片机与可篇程序控制器应用技术，电子工业出表 实技术，信息系锐工程，虚拟仿真 社，北真.203 (4100?3淘南长沙国斯科技大学信息乘统与管理学院 作者简介：赖惠第，女，1971年生，渐江金华人，宁夏大 系统工程系)祖出解张茂军 学机械工程学院高领工程师，1992年华业于华东交进 40C080中偶科学院款针可究所通用软件实验室)徐 大学电气工程系，203年铁华东旺工大学控判工程专 我志 业顾上学位，主是从事LC与牵引供地白动化等方面 Departs ent or Sysom s Eagheerng.Colkge of Infrs atin 的数学与研究E-由a止i_hge nxu.edu.cn。朱学军，男， Syste asd U anngee ant,Natinal Uniersiry nf D efinse 1970年生，宁爱大学机械工程学院教授，王要从事 Twhnubu灯，Chung3a1073)C辽uiZ hang,noin 计算机控制当过保优化等方面的研究。 6 neralSot言aTeL.a业oratory,白sthute ot Sott are,Ch皇 (?50021根川宁夏大学机版工程学院)赖惠伪朱学军 A cades y of Scxnce,Being d000501 X n,Y ongzhf 通讯地址： Colkge of y echuniul Engneering.K ngxis Universily. Yinchuun 750021,Chinu)LaiH uipe Zhu.Xueun 11C073阁南长沙国防科大五晓五队)在电辉 新讯地计：50021宁夏回族白治区果川市西夏区宁 授馬日雨561a1)%日雨%6.11.12 IC技术用200例) ic Joural Electronic Publishing Housu 民T可号：州2946360否低-65
邮局订阅号: 82-946 360 元 / 年 技 术 创 新 控 制 系 统 《PLC 技术应用 200 例》 您的 论 文 得 到 两 院 院 士 关 注 污水处理厂分布式控制系统实现了污水处理过 程的全面监控。在运行过程中, 该系统体现出以下显 著特点: ⑴温度、流量、压力、液位、PH 值、含氧量、浊度的 实时测量和自动调节, 满足生产所需的测量范围和精 度; ⑵通信网络、现场设备与 SIMATIC 系列化、标准 化的控制器件具有较强的融合性; ⑶S7 系列 PLC 及 PROFIBUS 的自诊断功能, 为 系统的安全、可靠运行提供了保证; ⑷PROFIBUS 高速、准确地传送信息, 网络控制的 实时性得以实现。 4 结束语 现场总线技术的研究与应用, 有效拓展了 PLC 的 应用空间。基于 PROFIBUS 和 SIMATIC S7 的分布式 I/ O 控制系统具有一定的代表性。在工厂自动化从集成 性网络控制迈向分布式协同控制的过程中, 拓展接口 协议、应用智能算法、增强与其它控制设备和控制技术 的融合性, 是 PLC 发展的主要特征; 而应用 IP(Internet Protocol) 传输技术、降低通信损耗、加强控制局域网络 的安全性, 则是现场总线技术发展的客观要求。 参考文献: [1] Nobuo Okabe. Issues of control networks when introducing IP. Proceeding of the 2005 Symposium on Application and the Internet Workshops (SAINT- W' 05)，2005，IEEE [2] A.Chisholm，S.Smith. Strategies for developing distributed computing solutions for industrial environments. Proceedings of the eighth annual IEEE international conference and workshop on the engineering of computer based systems，2001，IEEE [3] 朱学军.分布式控制系统发展综述. 机床电器，2004，（1）：5- 8 [4] Mario Alves，Francisco Vasques，Gerhard Hammer. Real- time communications over hybrid wired/wireless PROFIBUS- based networks. Proceedings of 14th Euromicor Conference on Real- Time Systems (ECRT' 02). 2002，IEEE [5]周晓平，姜建芳，苏少钰等.S7- 200 系列 PLC 与监控计算机通 信实现的研究[J]. 微计算机信息，2003：5- 7 [6] 陈富安.单片机与可编程序控制器应用技术.电子工业出版 社，北京，2003 作者简介:赖惠鸽,女, 1971 年生, 浙江金华人, 宁夏大 学机械工程学院高级工程师, 1992 年毕业于华东交通 大学电气工程系, 2003 年获华东理工大学控制工程专 业硕士学位, 主要从事 PLC 与牵引供电自动化等方面 的教学与研究 E- mail: lai_hg@nxu.edu.cn。朱学军,男, 1970 年生, 宁夏大学机械工程学院副教授, 主要从事 计算机控制与过程优化等方面的研究。 ( 750021 银川宁夏大学机械工程学院) 赖惠鸽 朱学军 (College of Mechanical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China) Lai,Huige Zhu,Xuejun 通讯地址: (750021 宁夏回族自治区银川市西夏区宁 夏大学北校区机械工程学院)赖惠鸽 (投稿日期:2005.8.14) (修稿日期:2005.9.24) (接 300 页)然后将废墟伤员等一些搜索重点模型及其相 关联数据调入。在救援阶段则可以把没有发现的伤员, 或不可能再用的伤员模型等数据进行删除, 以此来简化 需要渲染及其处理的场景。如图 5 所示的 XML 描述示 意图, 通过设定各个场景和模型的 switch 掩码来实现。 4 结束语 地震救援现场虚拟仿真是一个大的仿真工程问 题, 想定作为其纽带扮演着重要的角色。本文针对地震 救援的需求, 实现了一个满足基本要求的虚拟仿真想 定编辑系统, 并成功运用到了实际的仿真工程中。该系 统对整个仿真起着非常重要的作用, 它初始化了仿真 环境, 规划了仿真的进程, 初步优化了仿真的运行, 有 效地保证了整个仿真的进行。但是, 如何设计使想定的 结构更加合理, 提高系统运行时的可靠性等, 如何提高 系统的自动化程度, 减少用户的参与等等都需要进一 步研究。在以后的工作中不断地进行完善, 才能使系统 更好的适应地震救援这种大型仿真系统的要求, 同时 对其他类似仿真系统提供很强的借鉴意义。 参考文献： [1] 石峰，赵雯，王维平，联合作战仿真应用中的想定系统框架 [J]，系统仿真学报，2003，15(2):212- 215. [2] 李群，杨峰，朱一凡，王维平，空军战役过程推演系统的想定 生成设计与实现[J]，系统仿真学报，2003，15(3):414- 416. [3] 胡晓峰等，《作战模拟引论》[M] 北京国防大学出版社， 2003.511- 593. [4] STAGE Scenario 5.0 User Guide，eNGENUITY Technologies Inc.2004. [5]任俊杰,苏秀丽,刘泽祥.基于 SIMATICS7 PLC 的分布式控制 系统实现[J].微计算机信息,2005,6:44- 46 作者简介:崔忠辉(1977.05 - ), 男(汉族), 河北保定人, 国防科技大学在读硕士生, 研究方向为多媒体信息系 统与虚拟现实技术, Email: cuihui008@yahoo.com.cn ; 张茂军(1971.1- ),男(汉族),湖北黄冈人,博士, 教授,博 士生导师,主要研究方向为:多媒体信息系统与虚拟现 实技术、信息系统工程、虚拟仿真。 ( 410073 湖南长沙国防科技大学信息系统与管理学院 系统工程系) 崔忠辉 张茂军 (100080 中国科学院软件研究所通用软件实验室) 徐 永志 (Department of Systems Engineering, College of Information Systems and Management, National University of Defense Technology, Changsha410073) Cui,Zhonghui Zhang,Maojun (2Gener al Softwar e Labor atory, Institute of Softwar e, Chinese Academy of Science, Beijing(100080) Xu,Yongzhi 通讯地址: (410073 湖南长沙国防科大五院五队) 崔忠辉 (投稿日期:2005.10.1) (修稿日期:2005.11.12) - 65 -