[发明专利]一种通过计划队列实现控制逻辑的动态延时调用的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种通过计划队列实现控制逻辑的动态延时调用的方法，其特征是通过建立计划队列及相应的管理模块，使得基于计算机或MCU(Micro Control Unit微控制单元)的控制系统的主程序能够实现对控制逻辑的动态延时调用和管理。

背景技术

控制逻辑(control logic)是各类基于计算机或MCU(Micro Control Unit微控制单元)的控制系统中软件程序的关键部分，它的作用是通过给定的逻辑算法的运算，得出控制结论，完成相应的自动控制任务。

在现实的自动控制系统中(如用于：工业控制，农业生产自动化，楼宇自控，智能家居，以及各类机电设备的自动控制)，有许多控制功能需要通过延时执行特定的控制逻辑程序来实现，这些需求包括但不限于：

1.事先计划的固定周期的定时巡检任务：现实的控制系统中从发出控制指令到到达预期的控制目标的指标，需要经过一系列机电装置的运行，需要一定的时间才能实现；因此，有一定数量的控制任务只需要按照某个固定时间周期运行即可；这类需求属于控制系统中最基本也是最简单的延时运行控制逻辑的任务要求。

2.事先计划的非固定周期的延时检查任务：同样，在现实的控制系统中，要完成某类控制任务，需要间隔发出一系列的控制指令，并且，特别是存在这样的情况，即指令的间隔时间是需要通过之前控制效果及其变化趋势计算后得出，是通过在运行过程中计算确定下一次预计运行相关控制逻辑的时间，进而得出输出的指令；因此，“动态延时”需求是控制系统中存在的也是比较复杂的延时运行控制逻辑的任务要求。

3.非事先计划的非固定周期的延时检查任务：同样，在现实的控制系统中，特别是系统故障的自诊断逻辑程序，当系统中的某运行指标信息可能偏离正常范围时，系统故障的自诊断逻辑程序应当被触发运行，但是，往往只经过一次检查诊断还不能得出故障与否的结论，需要根据实际情况延时一段时间后再次或多次检查诊断；这里例举一个简单的例子：在冬季建筑或住宅中需要有热源采暖(如锅炉、制热的空调机组、集中供热的热力管线等)，假如，在计划的供热期间控制系统发现热源温度不够高，并运行了“热源故障自诊断逻辑程序”，能够确认温度偏离了正常范围，但还不能确认属于故障，可能是正常的供热量调节过程，但是，如果若干时间之后热源温度仍然偏离正常范围，则可以确认属于故障，并指令备用热源启动运行；由此可知，非事先计划的非固定周期的延时任务运行是控制系统中存在的也是更为复杂的延时运行控制逻辑的任务要求。

4.不同延时时间的但具有相同内容的系列延时任务：同样，在现实的控制系统中，某类控制任务的执行包含有前提条件，这些条件可能是对一些信息的综合判断，这些信息的变化已知有一定的规律，但不能准确预计，需要根据实际情况间断地检查；例如，锅炉停止运行后风扇和水泵还不能立即停止，需要等炉体温度和水温等下降到安全范围后再全部停机，这类延时检查的间隔可以根据已有的相关数据估算出一个或多个检查点，并且这些间隔时间往往是逐渐缩短的；因此，建立延时任务时要参考已有的任务计划的需求也是控制系统中存在的比较复杂的延时运行控制逻辑的任务要求。

5.如前述第4条需求所述，在延时任务建立后假如发生控制系统重启事件，诸如延时关机的一类任务应该继续执行：在现实的控制系统中，这样的要求应该能够予以保障。

综上所述，在各类控制系统中普遍存在控制逻辑的延时调用的需求，这些需求包括但不限于：

1.固定周期的定时运行任务；

2.单次的延时运行任务，并且延时的时间已经固定写入程序中；

3.单次的延时运行任务，并且延时的时间在程序运行中动态确定；

4.已经建立的延时任务，在没有执行前可以查询到计划中的任务内容、剩余时间，并且可以修改延时的时间或取消任务；

5.能够建立多个具有相同任务内容的延时计划，同时，他们有不同的延时时间；

6.当建立多个具有相同任务内容的延时计划时，后建立的延时任务中的延时时间可以根据已经计划的延时任务的延时时间动态确定；

7.已经建立的延时任务，在控制系统发生短暂故障或重启后，应当能够继续执行，或提供重新核查的功能。

为了满足延时调用控制逻辑程序的需求，许多计算机程序编程语言和运行环境提供了诸如“定时器”的功能。例如，在Windows操作环境下，有关定时器的功能包括：

(1)Sleep()函数，可以实现任务的暂停等待，但同时整个程序都被暂停，通常很少使用；