一种控制系统建模中的功能块智能布线方法

摘要

本发明公开一种适用于复杂工业控制系统建模中的功能块智能布线方法，涉及智能布线技术。本发明根据工业控制系统建模过程中复杂控制关系、多功能块、多控制回路的特点，以及高效率、高灵活性的建模需求，设计出了一种智能布线方法，通过对连线折点个数的判断、连线的走向选取、连线索引确定、连线折点坐标以及布线版图区域中状态空间的转移过程，通过映射、逆映射方法，有效解决了工业控制网络结构复杂、设备繁多、组态关系复杂、组态界面凌乱的问题，并实现了不同功能块之间的互连问题，有较高的灵活性和适用性。本发明布线速度快，连线质量高，功能块达到一定规模时，时间复杂度及空间复杂度都很高，其优越性尤其显著，有一定的推广价值。

主权项

一种控制系统建模中的功能块智能布线方法，其特征在于：连线折点个数判断模块根据功能块的位置、连线点之间的位置关系以及功能块之间是否存在其它功能块，确定连线折点个数；连线走向模块根据连线的折点个数、功能块之间存在的其它功能块位置及数量，确定连线的走向；连线索引模块根据网络区域中的已有布线状态信息及连线的走向，确定连线的索引值；位置模块根据连线之间的间距、连线的索引值确定连线的折点坐标，由此确定连线的具体位置；状态空间转移模块结合连线的具体位置对组态界面布局进行更新；所述确定连线的走向具体包括，将需要连线的布线起点A、布线目标点B映射到网格区域中的网格线上，采用退化的A*算法，根据已知的连线折点个数，求解映射到网格线上两点之间的最优路径，将确定的上述最优路径逆映射到网格区域中，形成逆映射点，并将所有逆映射点、布线起点、布线目标点按顺序水平或竖直连接，构成A、B两点连线的具体走向；确定连线的索引值的步骤具体包括，计算连线中横线段所在的网格区域的行数；在连线数据库中查询上述行中所有横线段，获取每条横线段所连接的功能块、端子点信息，并确定横线段的影响实体是线头功能块还是线尾功能块；寻求该横线段与该行中所有横线段上下位置关系的匹配模式；获取两横线段的索引关系；通过二叉树排序法，两两比较，确定该横线段的索引的取值范围；通过逐步逼近，直至缩小到最小范围，从而获取该横线段的索引值；同理，计算连线中左竖线段、右竖线段的索引值；网格线上两点之间的最优路径的确定方法为，每次选择下一个当前搜索点时，从所有末搜索过的点中，选取评价函数f(n)值最小的结点进行，反复遍历已探知的点并查找f(n)值最小的点，并根据线路要素判断该点为合理点还是障碍点，移除障碍点，连接合理点。