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嵌入式实时仿真插件SimuERT
嵌入式实时仿真插件SimuERT
SimuERT是一个基于大型科学计算与仿真支撑平台SimuWorks的嵌入式实时仿真插件，利用它可以将在Windows下使用SimuWorks开发的模型，方便地下装到嵌入式系统下运行，并通过与大型科学计算与仿真引擎SimuEngine的实时交互，实现对仿真数据和运行状态的监测和修改，以及对模型的在线调试。
SimuERT可以运行于不同的嵌入式操作系统，如VxWorks、QNX、XPE等，下面仅针对VxWorks的实现进行介绍。
SimuERT由多个软件组成，包括运行于上位机的VxServer和VxCreate，运行于下位机的VxClient、VxRun和VxIO，以及下位机模块库VxSimuLib。其中VxRun为模型运行控制程序，VxServer和VxClient是用于与SimuEngine进行数据交互的接口程序，VxIO为下层IO数据驱动接口程序。各软件的功能具体说明如下：
1.上位机接口软件VxServer：运行于Windows，与VxClient协同实现SimuEngine与VxRun的通讯。
2.下位机接口软件VxClient：运行于VxWorks，与VxServer协同实现SimuEngine与VxRun的通讯。
3.运行支撑软件VxRun：运行于VxWorks中，随着系统启动而启动，同时启动VxClient和VxIO。它通过VxServer和VxClient的通讯获取上位机指令，控制模型的运行、停止、加减速以及加载工况等，同时将模型的运行数据传递给SimuEngine。
4.IO接口软件VxIO：运行于VxWorks，主要负责与现场监控层进行通讯，实现与现场设备、操作员控制台和HMI界面的交互。通过VxIO，还可以与标准的工业网络进行无缝的连接。
5.模块资源库转换工具VxCreate：在模块资源管理器SimuManager调用，用于将SimuLib转换为下位机模块资源库VxSimuLib。
6.下位机模块资源库VxSimuLib：是与SimuLib对应的下位机模块资源库，是由SimuManager调用VxCreate将SimuLib转换而来。
模型在上位机的开发和离线调试如下图所示：
具体说明如下：
1.根据需要，使用SimuManager增加或修改自己的模块库。这些模块库在加入SimuLib的同时，会调用VxCreate自动转换为可在下位机运行的模块库，并加入VxSimuLib。
2.利用模块资源库SimuLib中已有的模块库，使用通用图形化自动建模系统SimuBuilder进行模型组态。
3.在SimuEngine中生成上位机仿真模型，同时调用风河公司的Tornado开发工具并连接VxSimuLib生成下位机仿真模型。下位机仿真模型是为了下面的在线运行做准备的，不必要每次都生成。一般在调试完成后，准备进行在线运行前生成一次即可。
4.如有必要，使用仿真实时图形系统SimuMMI或第三方软件制作模拟人机界面。
5.在SimuEngine中运行上位机仿真模型，在SimuEngine、SimuBuilder或模拟人机界面中观察和修改运行数据。
6.根据运行结果，如需对模型进行修改，回到第1步。
7.建模和离线调试完成。
模型在下位机的运行和在线调试如下图所示：
具体说明如下：
1.SimuEngine将在离线组态调试系统中完成的下位机仿真模型，通过VxServer与VxClient的通讯，下载至下位机并将其控制权交付给VxRun。
2.仿真模型在VxRun的支撑下运行。
3.VxRun将仿真模型的运行数据通过VxServer与VxClient的通讯，传递至SimuEngine。
4.上位机的指令通过VxServer与VxClient的通讯，传递至VxRun，从而控制仿真模型的运行；
5.VxRun通过VxIO连接现场控制层，可以与现场设备、操作员控制台和HMI界面进行数据通讯。
模型在下位机运行时，在上位机运行的SimuBuilder、模拟人机界面和模拟操作员控制台可以通过SimuEngine查看或修改运行数据。
综上所述，SimuERT具有如下特点：
1.SimuERT实现了基于VxWorks的嵌入式系统仿真，实时性强，稳定性高,适用于工业和军事现场。
2.除了风河公司的Tornado开发工具外，其余所有软件均具有自主知识产权，尤其适用于安全性要求比较高的国防领域。
3.SimuERT在公司自有成熟产品SimuWorks的基础上开发而来，不但保证了软件的可靠性，也很容易将以前的工作成果转换至嵌入式系统上来。
4.SimuBuilder的图形化建模和SimuEngine的强大调试功能，使得嵌入式仿真系统的开发和调试变得容易了很多。
5.SimuERT具有良好的开放性，方便用户进行二次开发。