提高工作效率：智能虚拟控件的组态功能

秦氏模型的核心是智能虚拟控件，同一个虚拟控件在不同的场合可以赋予不同的仪器功能，也可具有不同的外观属性。这些控件除了具有普通构件的一般特点之外（例如复用、高内聚、低耦合），还应能支持系统的在线功能重构，以及在线界面重构。

组态技术是伴随着计算机技术的突飞猛进发展起来的。“组态”的概念最早来自英文configuration，其含义是使用软件工具对计算机及软件的各种资源进行配置（包括进行对象的定义、制作和编辑，并设定其状态特征属性参数），达到使计算机或软件按照预先设置，自动执行特定任务，满足使用者要求的目的。

组态软件是“应用程序生成器”。利用组态软件，用户可以根据应用对象及控制任务的要求，以“搭积木式”的方式灵活配置、组合各功能模块，构成用户应用软件；组态软件的设计思想是面向对象（Object-Oriented），它模拟控制工程师们在进行过程控制时的思路，围绕被控对象及控制系统的要求构造“对象”，从而生成适用于不同应用系统的用户程序；组态软件的原理是将系统软件的基本部分和工具固定，而与应用有关的部分变成数据文件，这些数据文件由组态工具在屏幕上编辑而成。

组态软件一般可分为组态系统和运行系统两大部分。运行系统根据组态系统配置好（组态）的相关信息，运行软件，从而实现相应的控制运算功能。组态系统根据用户要求配置好整个系统参数。组态系统和运行系统有许多共同部分，可划分为几个子系统，如图形化配置人机接口、控制运算、数据存储和数据通信等。目前组态软件的组态方法主要有组态字法、组态表格法、梯形图法和图表组态法等。

针对组态软件的现状和发展要求，在开发过程中，需引入组件技术，通过复用组建对象，可减少设计中的重复劳动，提高软件的可靠性和开放性。组件化软件开发虽然有许多特色和优势，但要实现这种组件结构，并不是一件简单的事情。目前组件技术的主要标准和规范大致有三种：OMG的CORBA、Sun Microsystems的EJB和Microsoft的COM/DCOM。因为目前大多数组态系统运行于Windows平台下，故在设计和实现组态系统的过程中主要采用COM/DCOM技术。

组态软件发展迅速，呈现出诸多的发展趋势：跨平台运行、WEB环境下运行、提高硬件支持能力、规范与增强脚本语言、数据通信方式的标准化等。特别是在数据通信标准化方面得到了极大发展，OPC基金会提出了OPC标准，它基于OLE/DCOM技术，客户和服务器通过COM接口进行通信，服务器和客户可以由不同的厂商提供。

当前的构件组装技术中，无论是基于框架、连接子还是粘连码的组装方法，其核心都是解决构件在组装时的接口匹配问题。也就是将构件看成是一个由接口和方法组成的封装体。

虽然软件构件技术已在软件行业普遍采用，但其应用大多集中在静态应用方面。无论是源代码重用，还是二进制代码的重用，其重用仅仅体现在应用系统的开发阶段；一旦确定并完成了应用系统，各种构件就被解析并组装成具有固定逻辑和行为的一个紧耦合系统。此外，目前软件构件技术所追求的目标是最大程度的代码和开发过程重用，以尽可能快的速度开发出满足特定需求的系统，而相对地忽视了软件本身的可扩展性和可重构性。(www.xing528.com)

显然，目前的软件构件技术在提高软件可复用性和开发效率的同时，却牺牲了系统的逻辑可扩展性。这样一种紧耦合系统要实现诸如系统逻辑规则的改变、系统功能转换等逻辑扩充将是困难的。为此，本书所介绍的智能虚拟控件在满足一般意义上的软件构件的特点的同时，还具有相应的系统组态性能，实现了仪器系统的功能逻辑扩展性。

借鉴工业控制领域中的组态思想，智能虚拟控件的组态性设计将构件的功能逻辑从实现中抽象出来，在不修改系统实现的情况下实现系统的逻辑转换。智能虚拟控件通过接口定义将本身所实现的功能和对外的交互操作分离开来。为了实现组态性要求，智能虚拟控件除了要实现具体仪器运算或控制的独立功能之外，还应提供对整个系统设计和演化过程的相应控制。

智能虚拟控件通过配置其属性和方法完成控件的测试分析功能组态和界面组态；针对不同用户的特点要求，借助智能虚拟控件和开发系统之间的通信接口，完成仪器系统层面的仪器应用组态要求。关键是智能虚拟控件本身的组态。

智能虚拟控件的组态性主要体现在三个方面：

1）功能组态。要求智能虚拟控件可以配置不同的仪器功能。同类控件可配置不同的仪器功能；同一功能可以配置给不同的虚拟控件。智能虚拟控件可以使用在这一台仪器，也可组装在另外的仪器。

2）界面组态。针对不同用户的喜好要求，智能虚拟控件可以具有不同的外观、颜色、大小等界面物理属性。

3）通信组态。通信组态也可称为数据组态，主要完成和仪器系统的通信连接，实现仪器系统层面的宏观逻辑描述，确定智能虚拟控件之间的逻辑关系，指导仪器系统作为一个整体高效无误的运行。