通用竞赛组态平台的设计与实现

摘  要： 针对“西门子杯全国大学生控制仿真挑战赛”的发展状况和需求分析，总结出竞赛网站的通用特性和特定的用户需求，设计出竞赛通用的组态软件平台。该平台实现赛区组态和赛区内部流程组态，管理员可根据竞赛具体需求实现动态组态生成大赛网站。利用.NET开发环境以及B/S体系结构实现该平台，并将其首先应用于该大赛的网络实现，进而应用于其他类型的大赛网站。
关键词： .NET；组态；B/S体系结构；通用竞赛平台
   　“西门子杯全国大学生控制仿真挑战赛”是由教育部高等学校自动化专业教学指导分委员会、中国系统仿真学会、西门子(中国)有限公司工业领域工业自动化与驱动技术集团主办的已被教育部认可的官方赛事，已经成功举办多届。该大赛的发展规模逐步扩大，可变性因素增多，建立一套适合该大赛未来发展的网络化信息管理系统，基于网络实现大赛的开展和大赛过程的管理，不仅为大赛的参与者带来更大便利，并且为大赛的有效快速进行提供重要保障。传统的管理信息系统存在开发周期长、系统专用性强，而通用性、可维护性、可扩展性、可重构性差等缺点[1]。针对这些缺点和不足，受组态软件在工业控制自动化领域已经得到的很好应用所启发，总结出竞赛网站的通用特性和特定的用户需求[2]。本文提出构建一个通用竞赛组态平台，根据实际需要组态生成一个具有针对性的信息管理系统的组态开发模式。
1 组态平台设计与实现
1.1 功能需求
　大赛平台的功能性需求包括实现在线参赛报名、提交参赛作品、专家在线评审、预约设备练习、竞赛管理、参赛管理、新闻发布等功能。功能模块如图1所示。
   
   　为适应大赛发展需求，并考虑大赛的可变因素，将大赛平台的功能模块抽象提取，构建为可定制赛区和内部流程的组态化管理平台。
　该大赛组态化管理有两点要求：(1)赛区需要组态化配置：管理员首次使用该平台时，根据分赛区机制动态定制赛区结构，定义总决赛区和各个级别分赛区，以及各分赛区之间的父子(晋级)关系；(2)各个赛区的内部流程需要组态化配置：管理员建立一个赛区后，需要填充该赛区内部流程以及流程之间的顺序和信息流关系。该平台组态化定制赛区和流程需要考虑两个关键点：一是赛区和流程所需的实体因素，如：资源、人、设备、场地、处理者、开始截止时间等；二是赛区和流程之间的信息流的输入输出关系。有些流程的输入输出需要传递给其他流程或者从其他流程的输出获得，有些流程则不需要信息流输入或输出，功能由模块自身内部处理实现。这样可定制组态实现网站需求，充分体现了该平台的灵活性和复用性。系统组态生成的示例图如图2所示。