随着计算机控制技术的快速发展和嵌入式技术在工业控制领域的广泛应用,国内外控制系统厂商纷纷推出自己的嵌入式组态产品。每一种新型的控制系统的诞生通常总是伴随着一种上位策略组态软件的设计实现。系统控制策略组态软件是控制系统中的上位软件部分,在整个系统中占有着极其重要的地位。目前国内外控制系统策略组态软件还存在着诸多的问题和缺陷。1)传统的组态软件存在扩展性不强和开发周期长等缺点;2)目前嵌入式系统的发展速度极为迅猛,但相应的软件尤其是组态软件滞后较严重;3)工控市场需要一种DCS与PLC无缝结合的混合控制系统,这种系统既能实现逻辑控制,又能完成过程控制。因此,开发基于构件技术的异构嵌入式组态系统,在国内走出一条自主研发、自主创新的道路的同时为今后国内同行业的组态软件的开发提供切实的指导、为今后进一步的完全适合于国人的组态软件开发指明方向,从理论和实践角度讲,都有着非常现实和积极的意义。本文以面向基于构件技术的异构嵌入式组态系统的设计开发的全过程为基础,在对国内外嵌入式组态系统的现状和存在的问题进行分析比较的基础上,详尽阐述了在本系统中对问题的解决和方案的改进的具体的思路、原理和设计、实现的方法,重点介绍了系统中的特色和创新所在。本文的主要工作总结如下:(1)在对当前国内外软件构件技术的研究、嵌入式控制系统策略组态软件的现状和存在的问题以及PLC与DCS集成技术进行分析比较的基础上,进一步引证了课题的重要意义。(2)本系统借助了构件的开发方式思想,提出通用组态构件模型,实现了通用组态算法构件的自动生成系统;基于经验模型对组态的参数进行排序,部分参数进行隐藏,达到提高组态开发效率的目的。(3)根据现有组态FBD系统的优缺点,设计并实现了嵌入式组态FBD系统。在FBD编辑器中采用自动布线与手动布线结合的方式;在FBD编译器中提出一种“基于中间码的硬件抽象层”概念并对其进行了设计实现;采用栈作为FBD图形元素的数据存储结构;提出自底向上方式进行功能块的定序;采用控制算法自动生成技术,实现图形界面到底层代码的自动生成。(4)设计实现了基于梯形图内嵌入组态算法技术的异构嵌入式组态系统。提出“梯形图内嵌入组态算法”概念并对其进行了设计实现;详细介绍了支撑“梯形图内嵌入组态算法”的微内核的设计实现,其中包括实时调度器、进程通信、内存管理等模块。(5)在上述三个方面的讨论下,本文给出了系统的总体设计与实现,并用实验充分证明了该系统运行稳定,性能优良,具有很好的产业化前景。