[发明专利]一种面向组态软件的串行计算方法

说明书

本发明提供一种面向组态软件的串行计算方法，采用数据队列的方式将多虚拟控制节点待计算的逻辑数据以规定的数据排列方式存储于计算队列中；组态计算执行器根据计算队列依次调用待计算的逻辑数据，并将计算结果重新存储于计算队列尾部。本发明串行计算方法很好地解决现有技术中并行计算对系统计算资源要求高，CPU占有率高，功耗消耗大的问题。

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，特别涉及一种面向组态软件的串行计算方法。

背景技术

当前，高性能计算被广泛应用于高科技研究和诸多工业领域，以高性能计算为基础的计算科学得到了显著的发展。同时，需求的不断增加和对性能的苛刻要求给新一代的高性能计算系统的研究与设计带来了严峻的挑战。特别是随着处理器性能和系统规模的迅速提升，急剧增长的功耗严重限制了高性能计算系统的设计和使用。为有效管理系统功耗，提高系统的可靠性和可用性，最终降低高性能计算系统的拥有代价，低功耗技术已成为高性能计算领域的关键技术。上世纪90年代以来，大规模并行处理系统(massively parallelprocessing，MPP)和集群(Cluster)系统已成为高性能计算机主要的体系结构。在并行计算系统中，并行资源管理软件根据调度算法从作业队列中选择合适的作业，并为其分配和释放计算结点，并由多个组态执行器并行运行，对CPU计算资源占用率高。上述步骤都将占有巨大的系统资源，同时产生大量的功耗。然而，一旦没有足够的作业负载，以及作业调度和资源分配策略无法充分利用系统资源，常常会有空闲资源浪费系统能耗的情况。

有鉴于此，本发明提出了一种面向组态软件的串行计算方法，在系统计算资源有限的情况下，利用基于串行的组态计算方法在虚拟控制节点较多的情况下只有一个组态执行器以串行的方式对不同虚拟控制节点的组态数据进行计算，减少了组态执行器的运行，即减少了执行器模块本身的CPU计算资源占用率。这种方式不仅可以有效地提高数据计算资源的利用率，也可减少不必要的资源占用对系统网络负荷、控制器性能的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种面向组态软件的串行计算方法，以解决现有技术中并行计算对系统计算资源要求高，CPU占有率高，功耗消耗大的问题。

本发明是这样实现的：一种面向组态软件的串行计算方法，采用数据队列的方式将多虚拟控制节点待计算的逻辑数据以规定的数据排列方式存储于计算队列中；组态计算执行器根据计算队列依次调用待计算的逻辑数据，并将计算结果写入内存区域，以供其它虚拟控制节点调用。

具体过程如下：

步骤S1、对每个虚拟控制节点配置内存区域，用于存储对应虚拟控制节点待计算的逻辑数据，所述内存区域包含所有虚拟控制节点的组态逻辑的逻辑数据；

步骤S2、将存储的逻辑数据按照事先规定的数据排列方式添加数字标签，并将所述数字标签添加至串行计算列队中；

步骤S3、数据传输模块依次将串行计算列队的逻辑数据送入组态计算执行器中，同时将该逻辑数据由串行计算列队中移除；

步骤S4、组态计算执行器根据逻辑数据进行组态计算，并将组态计算结果写入内存区域，以供其它虚拟控制节点调用。

其中，数据传输模块在检测到组态计算执行器完成一组逻辑数据的组态计算后，会将下一组逻辑数据送入组态计算执行器中，进行新一轮组态计算，直到当串行计算列队为空。

其中，所述各个虚拟控制节点待计算的逻辑数据是先分别封装为一个数据块，再存储到对应的内存区域中。

本发明具有如下优点：本发明方法不同于常用的并行计算方法，而是采用了基于串行计算的方式，能够最大程度上满足组态软件运行的一般要求，对操作系统的要求较低，即便在多虚拟控制节点组态计算需求下，也能有序的完成计算任务，减少组态计算执行器模块的CPU资源占用率，极大降低了计算过程的能耗。

附图说明