大型自动化软件系统新型MAP的设计
自动化控制系统设计方案
自动化控制系统设计方案一、引言自动化控制系统是现代工业生产中不可或者缺的重要组成部份，它能够实现对生产过程的自动监控和控制，提高生产效率、降低成本、提升产品质量。
本文将针对某个特定的生产过程，设计一个自动化控制系统方案，以满足生产过程的需求。
二、系统概述本自动化控制系统方案将包括硬件设备和软件系统两个部份。
硬件设备包括传感器、执行器、控制器等，用于获取和处理生产过程中的数据，并对生产设备进行控制。
软件系统包括数据采集、数据处理、控制算法等，用于实现对生产过程的监控和控制。
三、系统功能需求1. 数据采集：系统需要能够实时采集生产过程中的各种数据，如温度、压力、流量等参数。
2. 数据处理：系统需要能够对采集到的数据进行处理和分析，以获取实用的信息。
3. 控制算法：系统需要能够根据采集到的数据，实时调整生产设备的工作状态，以实现对生产过程的控制。
4. 报警与故障诊断：系统需要能够对生产过程中的异常情况进行监测，并及时报警和诊断故障原因。
5. 远程监控：系统需要支持远程监控功能，以便操作人员能够随时随地对生产过程进行监控和控制。
四、系统设计方案1. 硬件设备选择：根据生产过程的特点和需求，选择适合的传感器、执行器和控制器等硬件设备，并确保其具备良好的稳定性和可靠性。
2. 数据采集与处理：采用现场总线技术，将传感器和执行器等设备连接到控制器上，通过控制器对数据进行采集和处理。
3. 控制算法设计：根据生产过程的控制要求，设计合适的控制算法，实现对生产设备的自动控制。
4. 报警与故障诊断：设置合理的报警阈值，当监测到异常情况时，系统能够及时发出报警，并通过故障诊断功能分析故障原因。
5. 远程监控：通过网络连接，将系统与远程监控终端相连，实现对生产过程的远程监控和控制。
五、系统实施计划1. 硬件设备采购：根据设计方案，制定硬件设备采购计划，并与供应商进行洽谈和采购。
2. 软件系统开辟：根据系统功能需求，进行软件系统的开辟和测试，确保系统的稳定性和可靠性。
自动化控制系统设计方案
自动化控制系统设计方案引言概述：自动化控制系统是现代工业生产中的重要组成部份，它能够提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
设计一个合理的自动化控制系统方案对于企业的发展至关重要。
本文将从硬件选型、软件设计、通信网络、安全性和可靠性等方面介绍一个完善的自动化控制系统设计方案。
一、硬件选型1.1 选择适合的控制器：根据控制系统的需求，选择性能稳定、可靠性高的控制器，如PLC、DCS等。
1.2 选用合适的传感器和执行器：根据控制系统的具体要求，选择适合的传感器和执行器，如温度传感器、机电执行器等。
1.3 电源和接线选型：选择合适的电源和接线材料，确保系统稳定可靠。
二、软件设计2.1 确定控制算法：根据系统的控制需求，设计合适的控制算法，如PID控制、含糊控制等。
2.2 编写控制程序：根据控制算法，编写相应的控制程序，确保系统能够按照预定的控制逻辑运行。
2.3 调试和优化：在实际运行中对控制程序进行调试和优化，确保系统运行稳定、效率高。
三、通信网络3.1 选择合适的通信协议：根据系统的通信需求，选择适合的通信协议，如Modbus、Profibus等。
3.2 设计网络拓扑结构：根据系统的通信规模和复杂度，设计合适的网络拓扑结构，确保通信畅通。
3.3 确保通信安全：采取相应的安全措施，如数据加密、防火墙等，确保通信过程安全可靠。
四、安全性4.1 设计安全控制策略：在系统设计阶段就考虑安全性问题，设计合适的安全控制策略，确保系统运行安全。
4.2 安全监控和报警：设计安全监控系统，及时监测系统运行状态，设定相应的报警机制，确保及时处理异常情况。
4.3 定期维护和更新：定期对系统进行维护和更新，确保系统设备正常运行，防止安全隐患。
五、可靠性5.1 设计冗余系统：在系统设计中考虑冗余系统，确保系统在部份设备故障时仍能正常运行。
5.2 定期检测和维护：定期对系统进行检测和维护，发现问题及时处理，确保系统可靠性。
5.3 持续改进：不断改进系统设计方案，根据实际运行情况进行调整和优化，提高系统的可靠性和稳定性。
面向办公自动化的智能办公管理系统设计与实现
面向办公自动化的智能办公管理系统设计与实现智能办公管理系统是一种面向办公自动化的软件系统，旨在提高办公效率、优化工作流程、降低人力成本。
本文将讨论智能办公管理系统的设计与实现，包括系统功能、技术架构、数据管理和用户体验等方面。
首先，智能办公管理系统应具备一系列基本功能，如文件管理、日程安排、会议管理、人力资源管理等。
文件管理模块可以实现文件的在线存储、共享和查找，提供多人协作编辑的功能。
日程安排模块可以帮助员工管理个人和团队的日程安排，支持提醒和日程分享功能。
会议管理模块可以协助组织者安排会议时间和地点，并提供会议通知、议程管理等功能。
人力资源管理模块则可以用于员工信息管理、招聘流程管理、绩效考核等。
其次，智能办公管理系统的技术架构应该具备灵活可扩展性和高安全性。
系统采用分布式架构，可以根据实际需求进行水平扩展。
前端采用Web技术实现，支持跨平台访问，确保用户能够随时随地使用系统。
后端采用微服务架构，各个功能模块独立部署，方便系统的维护和升级。
数据存储方面，可以使用关系型数据库和分布式存储系统进行数据的管理和存储。
安全性上，采用多层次权限控制和数据加密技术，确保用户数据的安全性。
智能办公管理系统的数据管理是其设计与实现中的核心问题之一。
系统应该能够对各种类型的数据进行高效的存储、查询和分析。
对于文件数据，可以采用对象存储技术进行管理，以便实现数据的高速读写和扩展性。
对于日程和会议相关的数据，可以采用时间序列数据库进行存储，以支持快速的时间序列查询。
对于人力资源管理相关的数据，可以使用关系型数据库进行存储和查询。
此外，系统还应该具备数据分析和报表功能，帮助企业管理者更好地了解和分析办公数据，做出科学的决策。
最后，系统的用户体验在智能办公管理系统的设计与实现中也是至关重要的一环。
系统应该具备友好的用户界面和简洁的操作流程，以便用户能够快速上手并高效使用系统。
可以采用现代化的UI设计风格、清晰的交互设计和直观的操作指引，提供良好的用户体验。
自动化设计流程
自动化设计流程随着科技的不断发展，自动化技术在各个领域得到了广泛应用。
在工程设计领域，自动化设计流程也逐渐成为一种必要的工具。
自动化设计流程可以提高设计效率，减少错误，提升设计质量。
本文将探讨自动化设计流程的基本原理和应用。
一、自动化设计流程的基本原理自动化设计流程是将计算机技术与工程设计相结合，通过编写程序来实现设计过程的自动化。
具体而言，自动化设计流程包括以下几个基本环节：1.需求分析：对设计任务进行详细的分析，明确设计目标和要求。
2.建模与仿真：根据需求分析结果，利用计算机辅助设计软件进行建模和仿真，得到设计方案。
3.优化与评估：通过对设计方案进行优化和评估，找到最优解或最佳设计。
4.生成设计文档：根据优化的设计方案生成设计文档，包括详细的设计图纸和说明书。
5.制造与测试：根据设计文档进行制造和测试，验证设计的可行性和可靠性。
以上环节可以根据具体的设计任务进行调整和扩展，但基本原理是相通的。
通过自动化设计流程，设计师可以将繁琐的设计过程交给计算机完成，从而节省时间和精力，提高设计效率和准确性。
二、自动化设计流程的应用自动化设计流程在各个工程领域都有广泛的应用，下面以工业控制系统的设计为例来说明其应用过程。
1.需求分析：首先，设计师需要与客户充分沟通，了解客户的需求和要求。
然后，对系统进行详细的分析，包括功能需求、性能要求、安全要求等。
2.建模与仿真：根据需求分析的结果，设计师利用专业的设计软件进行系统建模和仿真。
通过建模和仿真，可以直观地展示系统的功能和性能。
3.优化与评估：利用优化算法和评估模型，对系统进行优化和评估。
通过多次迭代，找到最优的系统配置和参数。
4.生成设计文档：根据优化的结果，生成详细的设计文档。
设计文档包括系统框图、电气图、控制流程图等，用于指导后续的制造和测试工作。
5.制造与测试：根据设计文档进行系统的制造和测试。
制造过程可以采用自动化生产线，提高制造效率和一致性。
测试过程可以利用模拟器和设备测试平台，验证系统的功能和性能。
自动化控制系统设计方案
自动化控制系统设计方案引言概述：自动化控制系统是一种能够对机械、电气、电子、计算机等系统进行自动控制和监控的系统。
在工业生产、交通运输、能源管理等领域中起着至关重要的作用。
设计一个高效可靠的自动化控制系统方案对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。
一、系统需求分析1.1 系统功能需求：确定系统需要实现的功能，包括控制、监测、报警等功能。
1.2 系统性能需求：确定系统需要具备的性能指标，如响应速度、精度、可靠性等。
1.3 系统安全需求：确保系统在运行过程中能够保障人员和设备的安全。
二、硬件设计2.1 控制器选择：根据系统需求选择合适的控制器，如PLC、单片机等。
2.2 传感器选择：选择适合系统的传感器，如温度传感器、压力传感器等。
2.3 执行器选择：根据系统需要选择合适的执行器，如电机、阀门等。
三、软件设计3.1 程序设计：根据系统功能需求编写控制程序，包括逻辑控制、数据处理等。
3.2 界面设计：设计用户界面，方便操作人员进行监控和操作。
3.3 系统集成：将硬件和软件进行集成，确保系统能够正常运行。
四、系统调试与优化4.1 系统调试：对系统进行调试，验证系统的功能和性能是否符合设计要求。
4.2 系统优化：根据实际运行情况对系统进行优化，提高系统的稳定性和效率。
4.3 系统测试：进行系统测试，确保系统在各种情况下能够正常运行。
五、系统维护与升级5.1 系统维护：定期对系统进行维护，保障系统的正常运行。
5.2 系统监控：建立系统监控机制，及时发现并解决系统故障。
5.3 系统升级：根据业务需求对系统进行升级，保持系统与时俱进。
总结：设计一个高效可靠的自动化控制系统方案需要对系统需求进行充分的分析，合理选择硬件和软件，进行系统调试与优化，最后进行系统维护与升级。
只有这样，才能确保系统能够稳定高效地运行，为生产和管理提供有力支持。
自动化系统设计流程极其应用
自动化系统设计流程极其应用
一、自动化系统设计流程
1.需求分析：根据客户的需求，进行详细的需求分析，确定自动化系
统的实现目标。
2.系统架构设计：根据客户的需求和目标，对系统的结构进行设计，
确定每个部件的安装位置，构建系统结构图，以便实施和管理。
3.硬件选型：根据系统的结构构建，挑选适合的自动化硬件，这包括
机械传动，传感器，执行机构，控制器，显示器和输入/输出装置等。
4.软件编程：根据系统的结构，使用专业的编程语言将系统进行编程，算法设计，编写控制程序，实现控制算法，让系统运行起来。
5.系统校验：完成软件编程后，对系统进行验证，确保系统以期望的
方式正常运行，再次确保系统符合需求。
6.调试：根据不同的应用情况，按操作说明进行必要的调试，调试系统，解决出现的问题，并确保系统能够正常运行。
7.现场测试：现场测试是一个相对复杂的测试过程，需要将系统安装
到原始环境，并对系统进行实际操作，以确保系统符合需求，考虑到正常
使用和安全性等方面。
8.交付安装：将系统安装到项目现场。
天信NewMap土地勘测定界自动化系统的安装
天信NewMap土地勘测定界自动化系统的安装
NewMap土地勘测定界自动化系统的安装应该在AutoCAD和Office安装完成以后再进行安装。
主要安装过程如下：
1.将NewMap土地勘测定界自动化系统的安装光盘放入光驱，执行NMSetup.exe 程序，将出现如图的Welcome(欢迎)界面。
图1 欢迎窗口
2.单击下一步按钮，将出现如图所示的“请选择目标目录”界面，要求用户指定NewMap 土地勘测定界自动化系统的安装位置。
用户也可以通过单击浏览按钮从弹出的对话框中选择软件的安装位置。
图2 选择目标目录窗口
如果系统中已经安装了NewMap土地勘测定界自动化系统，安装程序会自动搜索到以前的安装路径并提示进行覆盖安装。
3. 单击上图中的“下一步”按钮，将出现如下图所示的“选择程序管理器组名称”界面,要求指定NewMap土地勘测定界自动化系统的程序管理器组名称。
此名称将在“开始”菜单的“程序”组中出现。
图3 选择程序管理器组名称窗口
4.单击上图中的“下一步”按钮，将出现如图所示的开始安装界面。
图4 开始安装窗口
5.单击上图中的“下一步”按钮，开始进行如下图的NewMap土地勘测定界自动化系统文件安装进程。
图5 NewMap土地勘测定界自动化系统的文件安装进程
6.安装完成后，在“开始”菜单的“程序”组中出现NewMap土地勘测定界自动化系统组。
桌面上也将出现NewMap土地勘测定界自动化系统的快捷方式，如图所示。
图6 NewMap土地勘测定界自动化系统程序组。
自动化控制系统设计方案
自动化控制系统设计方案一、引言自动化控制系统是一种利用电子技术、通信技术和计算机技术，对工业过程进行监测、控制和优化的系统。
本文将详细介绍自动化控制系统设计方案，包括系统架构、硬件设备、软件开发和系统测试等内容。
二、系统架构1. 系统概述该自动化控制系统设计方案旨在实现对工业过程的实时监测和自动控制。
系统采用分布式控制架构，包括传感器、执行器、控制器和上位机等组件。
2. 硬件设备（1）传感器：采用多种传感器，如温度传感器、压力传感器、流量传感器等，用于实时获取工业过程的各种参数。
（2）执行器：根据控制信号执行相应的动作，如电动阀门、电机等。
（3）控制器：采用可编程逻辑控制器（PLC）作为核心控制设备，通过编程实现对传感器和执行器的控制。
（4）上位机：用于人机交互，提供图形界面显示实时数据、报警信息和历史记录等。
3. 软件开发（1）PLC编程：根据工业过程的需求，设计并编写PLC程序，实现对传感器和执行器的控制逻辑。
（2）上位机软件开发：采用现代化的软件开发工具，设计并开发上位机软件，实现对系统的监测、控制和数据分析等功能。
三、系统功能1. 实时监测：通过传感器获取工业过程的各种参数，并实时显示在上位机界面上，包括温度、压力、流量等。
2. 自动控制：根据设定的控制策略，通过控制器对执行器进行控制，实现对工业过程的自动化控制。
3. 报警与故障诊断：当系统检测到异常情况时，自动发出报警，并提供相应的故障诊断信息，方便及时处理。
4. 数据记录与分析：系统能够记录历史数据，并提供数据分析功能，帮助用户优化工业过程的运行效率。
四、系统测试为确保系统的稳定性和可靠性，需要进行系统测试。
测试内容包括功能测试、性能测试和可靠性测试等。
通过模拟真实工业过程进行测试，验证系统设计方案的正确性和可行性。
五、总结通过本文对自动化控制系统设计方案的详细介绍，我们可以清晰了解到该方案的系统架构、硬件设备、软件开发和系统测试等方面的内容。
自动化系统中的自动化建模与仿真
自动化系统中的自动化建模与仿真自动化系统是指通过使用计算机软件和硬件来完成任务和控制过程的系统。
在现代工业和科学领域中，自动化系统的应用越来越广泛。
而自动化建模与仿真则是自动化系统设计与开发的关键步骤之一。
本文将介绍自动化建模与仿真的概念、方法和应用，并探讨其在不同领域中的重要性。
一、自动化建模自动化建模是指使用数学和计算机工具来描述和表达自动化系统的行为和性能。
通过建立适当的数学模型和方程，可以准确地描述自动化系统的动态过程，包括输入、输出、状态变量等。
自动化建模的目的是为了更好地理解系统的行为，并为后续的控制和优化提供基础。
在自动化建模中，常用的方法包括：1. 状态空间法：状态空间法是一种基于微分方程的建模方法，将系统的状态变量和输入、输出联系起来，形成状态空间方程。
通过分析状态空间方程，可以得到系统的稳定性、响应时间等性能指标。
2. 传递函数法：传递函数法是一种基于拉普拉斯变换的建模方法，将系统的输入、输出之间的关系表示为一个传递函数。
传递函数可以通过对系统进行试验或实测获得，从而用于分析和设计控制器。
3. 离散事件建模：离散事件建模是一种适用于离散系统的建模方法，将系统的行为表示为一系列离散的事件和状态。
通过建立状态转移模型和事件触发规则，可以模拟和分析系统的动态变化。
二、自动化仿真自动化仿真是指使用计算机模拟和模拟技术来验证和验证自动化系统的性能和行为。
通过构建系统的数学模型和仿真平台，可以在计算机上对系统进行虚拟仿真，以验证系统设计的正确性和可行性。
在自动化仿真中，常见的方法包括：1. 连续仿真：连续仿真是一种基于数值计算的仿真方法，通过数值解算连续系统的微分方程或差分方程，来模拟系统的动态过程。
连续仿真可以用于研究系统的稳定性、响应性能等。
2. 离散仿真：离散仿真是一种基于事件驱动的仿真方法，通过模拟系统中的离散事件和状态变化，来模拟和分析系统的动态行为。
离散仿真常用于研究系统的调度算法、性能评估等。
iSIGHT世界领先的集成化自动化优化设计软件
iSIGHT:世界领先的集成化、自动化、优化设计软件iSIGHT:世界领先的集成化、自动化、优化设计软件iSIGHT是世界顶级的工程设计开发基础的系统软件，具有“软件机器人”之称。
它能够实现CADCAECAM以及PDM等各种操作系统的自动化和集成化，并为产品设计及开发提供最优化设计及稳健设计功能。
iSIGHT在加快产品进入市场、降低产品成本、提高产品质量等方面，每天都在取得令人瞩目的突破。
据美国市场调查公司Daratech权威统计，iSIGHT在过程集成和设计优化领域的全球市场占有率超过一半，已经成为航空、航天、汽车、兵器、船舶、电子、动力、机械、教育等领域首选的过程集成、设计优化和可靠性稳健性设计软件。
iSIGHT版本更新史Engineous公司自1996年将iSIGHT软件商业化以来，不断投入巨额资金研发世界最先进的集成化、自动化、优化的“软件机器人”技术，使其功能不断完善满足使用者需求。
iSIGHT架构图iSIGHT9.0功能集成自动化特性∙Fast Parser使内部代码和商业程序的模型参数化、集成自动化更加容易∙控制条件(If, while, for)可以在流程中任意设置，便于对复杂的设计过程流进行有效管理∙Task Plan中可任意指定分阶段的设计策略，使复杂设计空间的搜索更加自动化∙多任务嵌套的机制使多学科设计优化方案更易实现∙在图形界面中可指定模块的分布计算和并行计算的方式∙Matlab接口能在iSIGHT界面中快速集成数学程序∙Excel接口使复杂数据表格处理和VBA定制更加容易∙FIPER接口直接驱动FIPER工作流设计优化设计优化∙增强已有的优化、近似建模、试验设计和质量工程方法工具包，组合使用这些算法可使探索能力全面提高∙更加人性化的Parameter问题定义界面∙优化方法的加强：1.Pointer 全能优化器：全自动型——优化过程中自动选择和调节遗传算法、Nelder & Mead 单纯形法、序列二次规划和线性规划方法，使优化过程智能化实时用户指导型——在优化过程中允许用户实时改变设计变量、约束、目标、权重和算法参数，加强优化过程可控性有针对性训练型：——在优化某问题之前对优化器进行相似问题求解训练，优化器积累了该类问题的求解经验后，能快速优化这一类设计问题2.MOGA 多目标遗传优化算法：NCGA (Neighborhood Cultivation ) ——邻域培植遗传算法NSGAII (Non-dominated Sorting GA ) ——非支配解排序遗传算法3.STA ( Satisficing Trade-off Analysis )多目标优化问题的折中解分析法4.Stress Ratio Optimizer全应力设计方法( FSD, Full Stress Design)，直接针对结构学科的设计优化5.Nelder & Mead Downhill Simplex方法近似建模方法的加强：1.RBF（RadialBasedFunction)NeuralNetwork径向基函数神经网络模型，逼近复杂非线性问题2.多项式选择手段提高RSM响应面模型拟和的可靠性和精确性•SequentialReplacement•StepwiseRegression(Efroymson)•Two-At-A-Timereplacement•Exhaustive search试验设计方法的加强：1. OLH (Optimal Latin Hypercube )• 使随机Latin Hypercube生成的样本点均匀分布于设计空间，保证样本点的正交性2. Rank Checking 秩检验•在试验设计之前进行秩检验，保证后处理时模型拟和的有效性质量工程方法的加强：1. Dynamic/Static Taguchi 动/静田口方法• 处理产品使用过程中动态特性不确定性和设计过程中静态特性不确定性，保证设计、加工、使用的质量稳健性。
大型复杂系统应用自动化部署平台的设计与实现
Automatic Control•自动化控制大型复杂系统应用自动化部署平台的设计与实现文/王定军随着企业IT基础设施规模越摘来越大，服务器数量数以千计，要原有人工部署方式已经无法满足事部署需求。
为了提高中国电信集团全国集中应用系统部署的质量和效率，研发了自动化部署系统。
【关键词】自动化部署应用部署版本发布企业应用部署是软件持续交付的重要环节，特别是中国电信全国集中MSS应用系统部署服务器多、部署结构复杂、部署环境多、部署频率高、时间窗口短，导致部署工作量巨大。
而传统手工部署效率低下、失误率高，导致部署质量不高。
研发大型复杂系统自动化部署平台，将大量繁杂的手工部署流程化，实现了人工部署向自动化、智能化部署的转变。
快速降低了人工成本，提高了应用部署的效率和质量。
因其过程中全流程自动化、智能化，避免了部署人员与发布包的直接接触，有效降低了部署过程中的误操作行为。
1自动化部署平台选型1.1主流部署工具对比目前自动化部署工具主要分为三大类：1.1.1国外商业化自动化部署软件这类软件一般功能强大，提供了丰富的插件，售后服务完善，应用范围广泛，但是价格一般比较昂贵。
主要包括：IBM UrbanCode Deploy、HP Server Automation和HP Operations Orchestration等。
1.1.2开源或免费自动化部署软件主要代表是Apache Ant,优点是使用广泛、简单易用、免费使用。
但是由于功能过于简单，主要使用在测试环境部署，无法满足大型复杂系统多环境（测试环境、准生产环境、生产环境）高质量部署要求。
1.1.3国内自动化部署软件目前国内技术领先的百度、阿里巴巴、腾讯、华为等大型企业，均有自己研发的自动化部署工具，但仅限在各自企业内部使用，并未产品化推向市场。
1.2自动化部署平台需求r>®±Serverl—r>启aServerl—■>停止Server2更新Application启动5erver2图2：任务组成（部署A系统）经过对HP、IBM部署产品多轮POC测试，IBM UrbanCode Deploy>HP Server Automation和HP Operations Orchestration,无法满足中国电信全国集中MSS复杂部署情况或使用过于复杂。
自动化系统工程设计方案
自动化系统工程设计方案一、引言自动化系统是指利用计算机、电子技术、控制技术等先进技术，实现对生产过程、设备、机器的控制、监视和调节，从而提高生产效率、品质和安全性。
自动化系统应用广泛，涉及工业生产、交通运输、能源管理等各个领域。
因此，设计符合实际需求的自动化系统工程是至关重要的。
本文将针对某工业生产场景，设计一个自动化系统工程方案，包括系统架构设计、软硬件平台选择、数据采集与处理、控制策略设计等内容。
二、系统架构设计1.总体架构自动化系统工程包括生产设备、传感器、执行器、控制器等组成部分。
在该工业生产场景中，我们将系统划分为生产控制层、数据采集层和监控管理层。
生产控制层负责实现对生产设备的控制与调度，数据采集层负责实时采集设备运行数据和环境数据，监控管理层负责对生产过程进行实时监视与管理。
2.生产控制层生产控制层主要包括PLC（可编程逻辑控制器）与SCADA（监视、控制与数据采集系统）。
PLC用于实现对具体生产设备的控制，SCADA系统用于监视和控制整个生产过程。
3.数据采集层数据采集层主要包括传感器网络和数据采集设备。
传感器网络负责实时采集生产设备的运行数据、环境数据等信息，数据采集设备负责将采集到的数据进行处理，并上传至监控管理层。
4.监控管理层监控管理层主要包括工控机、监控台等设备，用于实时监视整个生产过程，进行设备状态判断与故障诊断，同时还可以实现对生产过程的实时调度与远程监控。
三、软硬件平台选择1. PLC在该工业生产场景中，我们选择西门子S7-1500系列PLC作为生产设备的控制器。
该系列PLC具有高性能、可靠性强、易于编程与配置等特点，适合于多种工业控制场景。
2. SCADA在监控管理层中，我们选择西门子WinCC SCADA系统进行监控与调度。
该系统具有友好的人机界面、丰富的监控功能和强大的数据处理能力，能够满足复杂生产过程的监控需求。
3. 传感器网络在数据采集层中，我们选择西门子SIMATIC传感器网络作为数据采集设备。
一个自动化软件测试系统的设计与实现--优秀毕业论文参考文献
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着软件测试行业日新月异的发展，自动化软件测试越来越受到软件开发人员的 重视。CE 是 ContentEngine 的简称，是 IBM 出品的一套用于企业内容管理的商业软件 FileNet P8 系列的一个重要组成部分。内容引擎（CE）提供客户自定义业务对象和管 理企业内容的软件服务。ContentEngine 除了自身非常强大的功能以外，还提供了一套 完整的 API（应用程序接口）用来做二次开发，这套 API 也是自动化测试的前提。自 动化测试系统 APIFramework 就是通过调用这套 API 来实现对 ContentEngine 的自动化 测试。
Key words：Software testing Automated testing Application programming interface
Content engine
II
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
软件测试在软件开发的整个过程中占有非常重要的地位，是有效提高软件的可 靠度，保证软件高质量的关键[4]。软件测试工作的效果如何，直接影响着软件产品质 量的好坏。通过大量的研究统计表明，测试阶段投入的工作量，人力和物力资本， 通常都占到了软件开发总成本和总工作量的百分之五十甚至更多[5]。近年来，随着软 件应用范围的扩大，软件复杂度的不断加深，以及如软件设计开发技术的不断创新， 软件开发规模越来越大，处理问题越来越复杂多样。然而，一个完整的软件系统， 它的可靠性比功能性更为重要，传统的手工测试技术和方法已经越来越满足不了大 型的，复杂的软件测试需求[6]。软件测试已经成为当今软件行业的新兴产业，地位也 变的越来越重要，也是软件技术研究的难点，重点。有关软件测试技术的研究和软 件测试工具的研发越来越受到软件界的重视。
AUTODESK+MAP的应用与开发
第１章绪论１．１ＡｕｔｏｄｅｓｋＭａｐ简介ｈｕｔｏｄｅｓｋＭａｐ５或ＡｕｔｏＣＡＤＭａｐ５（以下简称Ｍａｐ）是美国Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司２００１年推出的融ＣＡＤ（ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＤｅｓｉｇｎ，计算机辅助设计［１］）、ＧＩＳ（ＧｅｏｇｒａｐｈｉｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，地理信息系统［２］）功能为一体的图形录入、编辑、处理、管理和分析的软件，是性能价格较高的地理信息系统图形平台。
Ｍａｐ除了包含ＡｕｔｏＣＡＤ丰富的绘图与编辑功能外，还包含特有的为地图制作和地理信息系统（ＧＩＳ）专业人员设计的功能强大的地图制作工具。
用户主要利用Ｍａｐ的工程工作空间、“地图”菜单和制图工具栏（如图卜１）来创建、维护、分析和生成精确的地图，并管理多图形和多项目［３］。
图ｌ—ｌＡｕｔｏｄｅｓｋＭａｐ５的主界面５）实现了缓冲区分析等空间分析功能。
为校园的规划设计提供了一定的辅助分析功能。
２，４校园信息的查询与显示２．４．１Ｍａｐ对象的查询类型使用ＡｕｔｏｄｅｓｋＭａｐ，用户可以创建从源图形中检索对象子集及其相关信息的查询，用于单个工程。
通过定义对象的子集，用户也可以检索链接到对象并存储在外部数据库的信息。
用户可以保存、修改、编辑查询定义，还可以使用特性转换补充它们（见２．４．３）。
当用户定义一个查询时，需设置选择对象的条件：定位、特性、数据或ＳＯＬ（如图２—１所示），然后查询基于这些条件的检索对象。
图２－１定义查询对话框－定位一一检索源图形中指定位置的对象。
如下图，使用位置查询可以检索用户指定的某圆形区域内所有的建筑物。
图２－２定位条件对话框－特性——基于ＡｕｔｏｄｅｓｋＭａｐ图形对象特性检索对象，如下图，使用特性查询可以检索位于特定图层或其有特定颜色的所有对象。
图２－３特性条件对话框－数据——使用以非图形对象数据形式存储在图形文件中的信息。
如下图，热果用户将面积存储为对象数据，就可以用数据查询来检索西积大于某个特定值的所有地块。
自动化系统中的软硬件一体化设计
自动化系统中的软硬件一体化设计随着科技的不断发展和进步，自动化系统在各个领域的应用越来越广泛。
而其中的软硬件一体化设计则成为了实现自动化系统高效运行的关键。
本文将对自动化系统中的软硬件一体化设计进行探讨，并介绍其重要性、设计原则以及实施方法等方面的内容。
一、软硬件一体化设计的重要性软硬件一体化设计是指在自动化系统的开发和设计过程中，将软件和硬件两个方面的元素紧密结合起来，相互配合，共同实现系统的功能。
它的重要性主要体现在以下几个方面：1. 提高系统性能:软硬件一体化设计可以充分发挥软硬件的优势，从而更好地满足系统的需求。
软件可以通过算法和控制策略来优化系统的运行效果，而硬件则提供了更加稳定和可靠的物理支持。
2. 简化系统结构:软硬件一体化设计能够将系统的各个部分进行统一整合，减少了不必要的接口和连接。
这样可以降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
3. 提高系统的可靠性:软硬件一体化设计能够通过相互配合和协同工作的方式，提高系统的稳定性和可靠性。
比如，硬件可以提供实时的数据输入和输出，而软件则可以对这些数据进行实时分析和处理。
二、软硬件一体化设计的原则在进行软硬件一体化设计时，需要遵循一定的原则，以确保设计的有效性和实施的顺利进行。
以下是一些常见的软硬件一体化设计原则：1. 确定系统需求:在进行软硬件一体化设计之前，首先需要明确系统的需求和目标。
这包括功能需求、性能需求、接口需求等。
只有明确了需求，才能有针对性地进行软硬件设计。
2. 确定软硬件分工:软硬件一体化设计并不是对软件和硬件进行简单的整合，而是需要根据各自的特点和优势，进行合理的划分和分工。
软件负责算法和控制策略的实现，而硬件负责数据采集和物理控制等方面的功能。
3. 考虑系统的可扩展性:软硬件一体化设计应该考虑到系统的未来发展和扩展。
这意味着设计的时候需要采用模块化和可拓展的结构，以便于后续的功能扩展和升级。
4. 进行系统级测试:软硬件一体化设计完成后，需要进行系统级测试，以验证系统的性能和功能是否达到要求。
工业自动化软件在工业设计中的应用
工业自动化软件在工业设计中的应用随着科技的不断发展，工业自动化已经成为了当今工业生产的重要手段。
而其中，工业自动化软件的应用更是成为了不可或缺的一部分。
工业自动化软件主要包括PLC编程软件、人机界面软件、CAD软件等，它们在工业设计中起到了非常重要的作用。
本文就从工业设计中重要的方面出发，具体探讨一下工业自动化软件在工业设计中的应用。
一、CAD软件在工业设计中的应用CAD软件是从二维草图转化为数字化三维模型的工具。
在工业设计中，CAD软件应用十分广泛，几乎了解工业的人都知道它的重要性。
它可以减少制造成本，提高生产效率，促进设计师之间的合作。
具体应用主要包括以下几个方面：1.产品设计CAD软件可以用来设计产品的三维模型，包括机械零件、电子元器件和电路板等。
它可以让设计师更好的展示产品的外观、结构和尺寸等特征，帮助生产者更好地理解和生产产品。
2.工厂布局设计CAD软件在工厂布局设计方面应用十分广泛。
它可以帮助工厂选址、规划厂房、设计生产线以及安排设备等。
这些功能能够优化生产流程，并提高生产效率和产品质量。
3.制造过程模拟CAD软件还可以用于制造过程的模拟。
通过构建三维模型，模拟机器的运动和整个生产过程。
这有利于预测可能出现的问题，并作出更好的设计以减少问题的发生。
另外，还可以优化生产流程，降低成本。
二、PLC编程软件在工业设计中的应用PLC编程软件是控制系统的主要编程工具，它可以直接影响生产线的操作。
主要应用于以下几个方面：1.自动化控制系统设计工业自动化系统主要控制工厂设备的运行和生产过程的流畅性。
PLC编程软件可以让工程师设计这些系统并编写控制逻辑，以确保设备可靠地运行，并满足生产目标。
2.生产监控系统设计PLC编程软件可以让工程师设计生产监控系统。
该系统可以监视工厂生产情况，以便生产管理人员更好地了解生产状况并做出及时的决策。
3.错误排除有时候，工业自动化设备会出现问题。
PLC编程软件可以帮助工程师诊断和解决问题，使生产设备及时回到正常状态，避免影响生产进度。
工业自动化软件开发
工业自动化软件开发随着科技的不断发展，工业领域的自动化程度也越来越高。
在这个过程中，工业自动化软件的开发变得越来越重要。
工业自动化软件是一种可以控制机器和生产流程的软件，它的开发需要多方面的技术支持，包括机械、电子、计算机等多个领域。
本文将介绍工业自动化软件开发的相关技术和思路。
一、工业自动化软件的概念工业自动化软件是用于控制和管理生产过程中机器和设备的运行以及实现生产的软件。
工业自动化软件一般由控制软件、人机界面、数据传输等组成，可以实现自动化生产、信息化管理以及生产过程的监测等操作。
二、工业自动化软件的功能工业自动化软件的开发需要实现以下功能：1.实现数据采集。
在生产过程中需要采集各种数据，工业自动化软件需要实现数据采集功能，并将数据传输到上位机系统，供管理员进行分析。
2.实现控制功能。
在生产过程中需要对各种机器进行控制，工业自动化软件需要实现各种机器的控制功能，如启停、速度调整、方向调整等。
3.实现生产监控。
工业自动化软件需要实现生产监控功能，监控生产过程中的各项指标和参数，包括生产效率、能耗、机器状态等。
4.实现故障报警。
在生产过程中可能会出现各种故障，工业自动化软件需要实现故障报警功能，及时发现和处理故障。
5.实现远程控制。
工业自动化软件需要实现远程控制功能，可以在距离现场较远的位置实现对生产过程的监控和控制。
三、工业自动化软件的开发流程工业自动化软件的开发流程一般包括需求分析、系统设计、编码实现、测试调试、上线运维等阶段。
1.需求分析。
在工业自动化软件开发的初期需要对需求进行分析和确认。
需要明确软件的具体功能、开发周期、技术难点和需要解决的问题等。
2.系统设计。
在需求确认之后需要进行系统设计，包括结构设计、模块设计、接口设计和数据库设计等。
设计要充分考虑系统的可扩展性和可维护性。
3.编码实现。
在系统设计完成后，需要编写代码实现各个功能模块。
在编码实现的过程中需要遵守相关的编码规范和标准，确保代码质量。
自动化控制系统设计规范
自动化控制系统设计规范一、引言自动化控制系统是现代工业中不可或缺的一部分，它能够实现工业过程的自动化操作和控制。
为了确保自动化控制系统的可靠性、稳定性和安全性，制定一套规范的设计标准是必要的。
本文旨在提供一份详细的自动化控制系统设计规范，以指导工程师在设计过程中的决策和操作。
二、设计原则1. 可靠性：自动化控制系统应具备高可靠性，能够在长时间运行中保持稳定的性能。
2. 灵活性：系统设计应具备一定的灵活性，能够适应不同的工业环境和需求。
3. 安全性：系统设计应考虑到操作人员和设备的安全，遵循相关的安全标准和规范。
4. 可维护性：系统设计应便于维护和修复，减少停机时间和维修成本。
5. 可扩展性：系统设计应具备一定的可扩展性，能够满足未来的扩展需求。
三、系统结构设计1. 系统层次结构：自动化控制系统应按照层次结构进行设计，包括传感器层、控制层和执行层。
2. 传感器层设计：选择合适的传感器设备，并合理布置在工业过程中，能够准确感知工艺参数。
3. 控制层设计：选择适当的控制器和算法，对传感器采集的数据进行处理和分析，并输出相应的控制信号。
4. 执行层设计：选择合适的执行器设备，能够根据控制信号执行相应的操作。
四、硬件设计1. 控制器选择：根据系统需求和性能要求，选择合适的控制器设备，如PLC、DCS等。
2. 传感器选择：根据需要测量的参数，选择合适的传感器设备，如温度传感器、压力传感器等。
3. 执行器选择：根据需要执行的操作，选择合适的执行器设备，如电动阀门、电机等。
4. 电气设计：根据系统需求和安全标准，设计合理的电气布线和接线图，确保电气设备的正常运行。
五、软件设计1. 控制算法设计：根据系统需求和控制目标，设计合适的控制算法，如PID控制算法等。
2. HMI设计：设计人机界面，提供操作员对系统进行监控和控制的界面，应具备友好的用户体验。
3. 数据采集与处理：设计数据采集和处理模块，能够对传感器采集的数据进行实时监测和分析。
自动化系统设计说明
一、工艺概述：一条完整的水泥生产线主要包括以下工艺段：1.石灰石破碎及输送2.原料处理3.原料粉磨及废气处理4.烧成窑尾、窑中5.窑头及熟料存储6.煤粉制备7.水泥粉磨8.水泥散装及包装根据以上生产工艺，自动化系统现场站可分为：1.石灰石破碎及输送现场站（A）2.原料处理现场站（B）3.原料粉磨及废气处理现场站（C）4.烧成窑尾、窑中、煤粉制备现场站（D）5.窑头及熟料存储现场站（E）6.水泥粉磨现场站（F）7.水泥散装及包装现场站（G）一般情况，石灰石破碎车间距离厂区较远，可单独设立操作站控制室LCR。
其它现场站的操作全部位于中央控制室CCR。
中央控制室:CCR计算机室：CR工程师站：ER化验室：LR二、系统网络：控制系统下位采用美国AB公司的ControlLogix系列产品。
控制系统上位采用Rockwell的FTVSe组态软件。
该系统网络分为3层：终端总线、系统总线和现场总线。
终端总线采用以太网，星型结构，网络介质采用5类屏蔽双绞线。
系统总线采用环型工业以太网，具有冗余功能，网络介质采用多模光缆。
现场总线采用冗余ControlNet，网络介质采用同轴电缆。
对于大型设备厂家所供的PLC现场站，要求全部提供以太网接口，以便接入系统网络中，主要包括原料立磨、煤立磨、篦冷机和辊压机等设备的PLC现场站。
三、硬件配置：1.现场站PLC采用ControlLogix1756系列产品：CPU模板 1756-L61，2M内存以太网模板 1756-ENBT，ControlNet模板 1756-CNBR，DI模板 1756-IM16I，DO模板 1756-OB16E，采用端子式中间继电器AI模板 1756-IF16，16路单端输入，4-20mAAO模板 1756-OF8，4-20mA机架 1756-A17，电源模块1756-P72MOXA交换机EDS-408A-MM-ST或EDS-408A-MM-ST-T(-40~80℃)2.中央控制室上位机主机配置：预装Microsoft® Windows® XP，中文标准版 SP2。
自动化控制系统设计方案
自动化控制系统设计方案引言概述：自动化控制系统是现代工业生产中的关键技术之一，它能够实现对生产过程的自动监控和调节，提高生产效率和质量。
本文将介绍自动化控制系统设计的基本原则和步骤，以及其中的五个关键部份。
一、系统需求分析1.1 确定系统的功能需求：首先要明确自动化控制系统需要实现的功能，例如生产过程的监控、设备的自动调节等。
1.2 确定系统的性能需求：根据生产过程的特点，确定系统对于精度、稳定性、响应时间等性能指标的要求。
1.3 确定系统的可靠性需求：考虑到生产过程的安全性和连续性，确定系统对于故障容忍度、备份机制等可靠性指标的要求。
二、系统结构设计2.1 确定系统的层次结构：根据功能需求，将自动化控制系统划分为不同的层次，例如物理层、传感器层、控制层等。
2.2 设计系统的数据流程：确定系统中各个层次之间的数据流动方式，包括传感器数据的采集、控制指令的传递等。
2.3 设计系统的通信方式：根据系统的规模和需求，选择合适的通信方式，例如以太网、无线通信等，确保数据的可靠传输。
三、硬件选型与布局3.1 选择合适的传感器和执行器：根据系统的功能需求和性能需求，选择合适的传感器和执行器，例如温度传感器、机电执行器等。
3.2 设计硬件的布局：根据生产现场的实际情况，确定传感器和执行器的布局方式，确保其能够准确感知和控制生产过程。
3.3 考虑系统的扩展性和可维护性：在硬件选型和布局时，要考虑系统的扩展性和可维护性，以便后续对系统进行升级和维护。
四、软件开辟与编程4.1 编写控制算法：根据系统的功能需求和性能需求，编写控制算法，实现对生产过程的监控和调节。
4.2 开辟人机界面：设计人机界面，实现对系统的操作和监控，提供友好的用户体验。
4.3 进行系统测试和调试：在软件开辟完成后，进行系统测试和调试，确保系统的稳定性和可靠性。
五、系统集成与调试5.1 进行系统集成：将硬件和软件进行集成，确保它们能够正常协同工作。
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大型自动化软件系统中新型map的设计与应用马飞信息产业部电子第六研究所，北京（100083）E-mail：mafei862@摘要：本文设计了一种应用于大型自动化软件系统的新型map。
首先对大型自动化软件系统中map的应用特点做了简要介绍，然后说明了现有C++标准模板库map、vector的特点及其不能很好地满足应用要求的原因。
通过吸收了现有map、vector的优点，设计了一种基于vector的新型map：MACS_map。
并通过与C++标准模板库中的map进行对比实验，证明了这种新型的map在性能消耗比较小的情况下完全能满足应用需求，同时相比现有C++标准模板库的map能极大得节省内存消耗，提高内存使用效率。
关键词：map；MACS_map；自动化软件；关联容器中图分类号：TP311.11.引言在大型自动化软件系统中，现场设备的相关信息最终都以某种形式的采集点存在，比如温度和压力一般都处理为模拟量输入点，开关一般都处理为开关量输入点，常见的采集点包括有开关量输入点DI、模拟量输入点AI、报警点ALM等等。
自动化软件系统必须处理的一类公共事务是设备间的联动，比如在发生火灾的情况下应自动启动相应的喷淋开关，这种联动事务通常都通过不同采集点之间的各种相互调用关系来实现。
为便于存储和管理采集点之间的大量调用关系，就需要大量使用<点标记关键字，对应点的接口指针>这种一对一的点对来存储这些调用信息。
一个大型工业自动化系统中的采集点的公共类结构如图1所示。
图1 轨道交通自动化采集点类结构图由该图可见，每个采集点中包含多个映射表，分别用以存储子对象、事件回调、脚本事件、输入事件处理器等关联关系。
一般一个大型自动化项目需处理上万甚至高达几十万的采集点，在这种系统中，其涉及的map数可达百万之巨，对存储这些信息的数据结构有其独特的应用要求和背景，具体可归纳为：1）应尽可能节约内存，提高内存使用效率，以满足工控嵌入式设备的硬件约束；2）应提供高效的查询效率，通过关键字可快速检索到相应记录，以满足自动化系统对实时性能的要求；3）这些信息在初始构建完成后，在整个系统运行过程中几乎不再发生变化，很少动态增删，而以提供查询服务为主。
C++标准模板库STL提供的map关联容器，在处理一对一数据的时候，可以提供编程的快速通道[1]，使用STL map来存储上述信息无疑是最方便的。
但经过深入分析可发现，直接使用STL map来满足上述应用具有以下缺点：1）内存使用不优，对计算机的物理内存容量有较高要求；2）提供的高效插入和删除操作对应用而言无实际用途，存在浪费。
结合应用需求，也可考虑直接使用C++标准模板库STL提供的vector顺序容器，可获得高效的内存使用效率[2]，避免STL map内存使用不优的缺点，但又存在查找效率慢及使用不方便的问题。
通过深入分析和试验发现，各种现有标准数据结构都无法直接满足应用要求，存在各种缺点。
因此设计一种使用方便、内存占用少、查找速度快的容器就非常有必要，能更好的利用应用的特点从而满足应用要求。
本文以此为出发点，设计了一种新型的map （MACS_map），这种map综合了标准C++库中STL map的使用方便性及STL vector比较节省内存空间的优点，非常适合于大型自动化软件系统应用。
为叙述方便，在下文中统一称C++标准模板库函数中的map为STL map，称这种新型的map为MACS_map。
2.MACS_map设计MACS_map的设计要求可归纳为：1）保持与STL map相同的接口，这样使用map的代码可方便地在STL map和MACS_map间替换；2）内部使用STL vector作为基础数据存储结构；3）提供高效的查找速度；4）插入和删除操作不需要高效率。
通过分析STL map和STL vector的实现方式和优缺点，有助于设计出满足应用特点的新型关联容器MACS_map。
2.1 STL map分析下面对 2003中相应的STL map代码进行分析，源码来源：Microsoft Visual Studio .NET 2003\Vc7\include\map。
2.1.1 内存占用分析通过阅读源码，STL map的实现结构如图2所示[3]。
可见，STL map由红黑树继承而来，其节点除了存储有效信息_Myval：value_type外，还存储了左兄弟信息（_Left）、父节点信息（_Parent）、右兄弟信息（_Right）、代表红黑色的信息（_Char）、是否为叶子节点（_isnil）。
当有效信息占据的内存空间较小时，管理信息会占据每个节点的大部分内存，在内存使用上不优，当需要存储大量的对象时可能对内存容量带来挑战。
例如：对于一个拥有100万个map，每个map中节点数为50的系统来说，这些节点的附加信息占用的空间为：50*1000000*（4+4+4+1+1）B = 700000000B = 683594K = 680M (1)在大型自动化软件系统需要存储的数据对“<点标记关键字，对应点的接口指针>”中，点标记关键字为int类型，点指针为指针类型，在32位操作系统下，对于同样规模的map 来说，其有效信息占用的空间为：50*1000000*（4+4）B = 400000000B = 390625K = 381 M (2) 由（1）、（2）两式可见直接使用STL map带来的内存空间浪费是比较多的。
图2 STL map结构图2.1.2 查找、插入和删除效率分析由于STL map是由红黑数继承而来，因此分析STL map的查找、插入和删除效率只要分析红黑树的效率即可[4]。
红黑树是一种自平衡二叉查找树，是在计算机科学中用到的一种数据结构，典型的用途是实现关联数组。
它是在1972年由Rudolf Bayer发明的，他称之为"对称二叉B树"，它现代的名字是在 Leo J. Guibas 和 Robert Sedgewick 于1978年写的一篇论文中获得的。
在红黑树上只读操作不需要对用于二叉查找树的操作做出修改，因为它也二叉查找树。
但是，在插入和删除之后，红黑属性可能变得违规。
恢复红黑属性需要少量(O(log n))的颜色变更(这在实践中是非常快速的)并且不超过三次树旋转(对于插入是两次)。
这允许插入和删除保持为 O(log n) 次，但是它导致了非常复杂的操作。
红黑树保证了即使在最坏的情况下STL map 也可以在O(log n)时间内做查找、插入和删除，这里的n 是树中元素的数目。
红黑树的使用保证了STL map的查找、插入和删除的效率都是较高的。
2.2 STL vector分析下面对 2003中相应的STL vector代码进行分析，源码来源：Microsoft Visual Studio .NET 2003\Vc7\include\ vector。
STL vector的内存分配与数组类似[5]，都是在单块连续的内存中容纳其元素。
同时STL vector更像是一个灵巧的数组，可自动调整大小，当超出当前vector容量的时候就创建一个1.5倍大小的数组，并把vector中的元素拷贝到这个大的数组里。
vector同时提供方法在任意位置插入和删除元素。
STL vector是一个有限序列（连续存储）[6]，特点如下：1）给出序列中任何项的下标，可以在常数时间内完成访问或修改该下标对应的项。
2）在向量尾部插入元素平均只需要常数时间，其中最坏情况运行时间是O(n)，n代表序列中项的数量。
3）对序列尾部进行的删除操作，最坏情况运行时间是常数。
同时由于STL vector中的所有元素是无序存储的，要查找任意元素的信息，只能通过顺序查找，查找时间为线性时间，当容器中元素个数较多时查找性能低下。
2.3 MACS_map设计说明虽然STL map利用了红黑树进行数据存储，具有高效的插入、删除及查询的效率，能满足自动化系统中实时性的要求，但是由于红黑树中除了存储必要的信息外，还存储了不少附加的信息，造成内存的极大浪费，在许多大型自动化系统中，这种情况是难以接受的。
STL vector所占的是一块连续的内存，没有额外管理信息的存储，避免了STL map使用中内存浪费比较严重的情况，但是由于STL vector中的序列不是有序存储，要查找一个元素，需要顺序遍历序列中的每个元素，其时间复杂度为O(n)，相对STL map中元素查找的时间复杂度来O(log n)来说，时间上的浪费比较严重，不能满足自动化系统对实时性能的要求。
本文设计的MACS_map关联容器，其结构如图3所示。
可见，MACS_map内部组合了一个STL vector，而其对外提供的接口函数则与STL map完全相同。
每次进行插入操作时，MACS_map会对数据进行排序，使其内部组合的STL vector中的所有元素始终是有序排列的。
查找元素时，MACS_map使用二分法进行查找，可获得优良的查找效率，在平均情况下其时间复杂度均为 O(log n)。
每次创建一个STL vector对象时，程序都预先分配一定容量（capacity）的内存空间，当插入数据要超过其容量时，STL vector则自动重新获取内存，新获得的内存为已有容量的150%，并把原有元素放入新获取的内存中，再销毁原有元素。
正是由于每次新增内存都为已有容量的50%，这就有可能为了多插入一个元素，而导致capacity有50%的增长，也是对内存的一种浪费。
为了尽可能减少内存的浪费，MACS_map在每次增加新元素时，都使用reserve(n+1)重新分配一块内存，其中n为当前元素个数。
这样虽然增加了添加元素时的时间消耗，但是有利于节省内存空间，利用了“对象在初始构建完成后，在整个系统运行过程中几乎不再发生变化，很少动态增删”这一应用特点，实际使用中能获得优良的性能。
图3 MACS_map类图综合上述设计方案，MACS_map插入元素的算法如下图4所示：图4 MACS_map插入新元素流程图3.MACS_map与STL map性能比较通过在相同的环境下实际测试，本文从内存占用、插入和查找效率三方面对MACS_map 和STL map进行性能比较。
实验所用的数据对为为<int,int*>，数据规模为10万个map，同时对每次进行的实验都按元素数的不同分0，5，10，20，50共五组数据进行比较。
3.1内存占用量的比较表1 STL map与MACS_map内存占用比较（单位KB）每个map中元素个数map类型0 5 10 20 50map 15648 58676 101708 187784 445904 STLMACS_map 7820 18004 27212 31308 54172 比例50% 0.307 0.268 0.167 0.121表1中的“比例”项为MACS_map的内存占用量与STL map的内存占用量之比，由此表可见，随着元素数的增加，该比例最终趋向于（54172-7820）/（445904-15648）=46352/430256=10.8%。