4.5.2 DFF节点定义
DFF节点定义部分的配置内容包括DFF ID、节点ID、名称、节点类型及其参数。
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数 |
|---|---|---|---|---|
| <u64> | <u64> | <String> | None Source Transform TensorEval Sql Solve NLSolve MILP NLP Wasm | < \ > <String> <String> <String> <String> <String> <String> <String> <String> <String> |
-
DFF ID：声明节点属于哪个DFF，用<u64>（64位无符号整数）表示。
-
节点ID：一个DFF配置下节点编号。
-
名称：便于理解节点内容，往往是对节点功能的简要文字解释，用<String>（表示字符串类型）表示。
-
节点类型：用约定的类型声明表示，包含如下类型：None、Source、Transform、TensorEval、Sql、Solve、NLSolve、MILP、NLP、Wasm。
-
节点类型参数：不同节点类型的参数配置要求不同，具体要求如下。
节点类型示例说明
一、None
节点类型为None时，表示在节点中不对数据进行操作，直接输出数据。
二、Source
节点类型为Source时，该节点可实现查询和获取数据作为数据源输入的操作。选择该类型后需继续选择数据源类型并填写获取方式，其中数据源类型包括：Data、File、Url、Image、Sql、OtherFlow、Dev、Points、Meas、Plan、PointsEval、MeasEval。
（1）Source_Meas（量测）
在节点类型为Source的节点中，选择DF源类型为Meas时，可以获取量测信息作为数据输入（表格配置中选择Source_Meas类型）。其中，量测信息分为历史量测信息和实时量测信息两种，具体配置方法如下：
1）获取历史量测信息
在参数1中，可采用如下语法获得量测的历史信息：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数1 | 参数2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 获取量测历史数据 | Source_Meas | ?id=1000001&start=1775654400000&end=1775655100000 |
节点含义：获取ID为1000001的测点在时间戳1775654400000、1775655100000之间的量测信息。返回的信息为该测点每一次值变化时的的ID、量测值和时间戳。
当需要获取多个测点的量测历史信息时，id参数可以配置多个，如：?id=1000001,1000002&start=1775654400000&end=1775655100000表示获取ID为1000001和1000002的测点在时间戳1775654400000、1775655100000之间的信息。
2）获取实时量测信息
在参数2中，可采用SQL语句的select获得量测的实时信息（参数1需为空），如下：
获取某一测点的量测信息：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数1 | 参数2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 获取量测实时信息 | Source_Meas | select * from meas where id = 1000001 |
节点含义：获取ID为1000001的测点的ID、量测值和时间戳（*表示全部信息）。假如此时1000001测点量测值为999，则返回1*3的DataFrame：
| id | value | timestamp |
|---|---|---|
| 1000001 | 999 | 17708606400008 |
注：
*表示量测的全部信息，若仅需返回量测的单个信息或几个信息时，只需将*替换为相应的参数即可，如下：select id,value from meas where id = 1000001表示获取ID为1000001的测点的id和实时量测值；select timestamp from meas where id = 1000001表示获取ID为1000001的测点的时间戳。
获取多个测点的量测信息：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数1 | 参数2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 获取量测实时信息 | Source_Meas | select * from meas where id = 1000001 or id = 1000002 |
节点含义：获取ID为1000001和1000002的测点的ID、量测值和时间戳。假如此时1000001测点量测值为999，1000001测点量测值为888，则返回2*3的DataFrame：
| id | value | timestamp |
|---|---|---|
| 1000001 | 999 | 17708606409640 |
| 1000002 | 888 | 17708606407318 |
注：
-
若需查询量测的测点数量较多，可采用如下语法：
select * from meas where id between 1000001 and 1001000，表示返回ID在1000001至1001000之间的所有测点的量测信息。 -
此外，若要求获取的信息按某一顺序排列，可采用
order by xxx asc实现，如：select * from meas where id between 1000001 and 1001000 order by id asc，表示返回ID在1000001至1001000之间的所有测点的量测信息，并按测点ID进行排列。
（2）Source_Points（测点）
在节点类型为Source的节点中，选择DF源类型为Points时，可以获取测点的配置信息作为数据输入（表格配置中选择Source_Points类型）。采用SQL语句获得测点配置信息，具体配置方法如下：
获取某一测点的配置信息：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数 |
|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 获取测点配置信息 | Source_Points | select * from points where id = 1000001 |
节点含义：获取ID为1000001的测点全部配置信息（*表示全部信息）。返回1*13的DataFrame（下表测点的具体配置信息为举例）：
| id | name | alias | is_discrete | is_computing | data_uni | upper_limit | lower_limit | is_realtime | is_soe | is_remote | timestamp | value |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1000001 | 测点1 | point1 | false | false | MW | 999999 | 0 | true | false | false | 17708606407318 | 0.12 |
注：
*表示测点的全部信息，若仅需返回单个信息或几个信息时，只需将*替换为相应的参数即可，如下：select id,alias,value from meas where id = 1000001表示获取ID为1000001的测点的id、别名和默认值配置信息；select id,is_discrete from meas where id = 1000001表示获取ID为1000001的测点的id、是否离散配置信息。
获取多个测点的配置信息：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数 |
|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 获取测点配置信息 | Source_Points | select * from points where id = 1000001 or id = 1000002 |
节点含义：获取ID为1000001和1000002的测点的全部配置信息。返回2*13的DataFrame。
注：
-
若需查询测点数量较多，可采用如下语法：
select * from points where id between 1000001 and 1000010，表示返回ID在1000001至1000010之间的所有测点的配置信息。 -
此外，若要求获取的信息按某一顺序排列，可采用
order by xxx asc实现，如：select * from points where id between 1000001 and 1000010 order by id asc，表示返回ID在1000001至1000010之间的所有测点的配置信息，并按测点ID进行排列。
（3）Source_File（文件）
在节点类型为Source的节点中，选择DF源类型为File时，可以读取文件作为数据输入（表格配置中选择Source_File类型）。具体配置方法为在参数中编辑文件路径，举例如下：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数1 | 参数2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 读取文件数据 | Source_File | C:\Users\Desktop\data.xlsx |
节点含义：读取桌面上文件data.xlsx的表格数据。
注：
-
支持xlsx、csv等文件格式的数据读取。
-
文件读入后，表格的表头将作为DataFrame的变量名。
-
当未指定路径，只声明了文件名时，将在
mems.exe所在文件夹中寻找所声明的文件，若不存在将报错。
（4）Source_Dev（设备）
在节点类型为Source的节点中，选择DF源类型为Dev时，可以读取设备信息作为数据输入（表格配置中选择Source_Dev类型）。具体配置方法可采用SQL语句的select获得设备信息，举例如下：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数1 | 参数2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 读取文件数据 | Source_Dev | select `101`,`102`,`103`,`104`,`105`, from Bus order by `101` |
节点含义：读取已定义的Bus设备的`101`,`102`,`103`,`104`,`105`属性值，并且按`101`属性值进行排序。
注：
- 若需获取某设备的全部属性，可用
*实现，如下：select * from Bus表示获取Bus设备的全部属性值。
三、Transform
节点类型为Transform时，该节点可对节点中的数据进行变换后输出。在节点中可通过变换公式对数据进行变换操作，支持排序、两个表格数据拼接等各类变化操作。举例如下：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数 |
|---|---|---|---|---|
| 65536 | 2 | bus_meas | Transform | join(bus_points,points,[“point”],[“id”],inner) |
节点含义：将bus_points表和points表进行内连接。
四、TensorEval
节点类型为TensorEval时，该节点可用于编写脚本以实现复杂的张量运算，支持张量加、减、乘、幂、求逆、初等函数运算、复数运算、生成矩阵等各类张量运算。举例如下：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数1 | 参数2 |
|---|---|---|---|---|---|
| 65536 | 2 | 数据处理 | TensorEval | a = [[1001001],[1001002]]; b = [[123],[345]]; res_df1 = horzcat(a,b); return res_df1; | 3 |
节点含义：将矩阵a和b水平拼接为矩阵res_df1，并作为该节点的张量输出。其中，参数2中的3，表示脚本支持复数和矩阵运算操作。
注：
-
TensorEval节点所支持的脚本语言为RustScript（一种结合了 Rust 和 MATLAB 语法特征的脚本语言），其语法可以参考RustScript手册。
-
TensorEval节点可以选择配置不同的脚本操作。具体有如下选项：是否Polars、是否复数、是否矩阵、自定义名称、Multi-returns(是否多个返回值)。在表格配置中，通过参数2实现不同的选项，其数字和对应含义如下表所示：
参数2 含义 空 默认，操作选项均不选择 1 脚本支持复数运算 2 脚本支持矩阵运算 3 脚本支持复数和矩阵运算 4 脚本支持Polars运算 5 脚本支持Polars和复数运算 6 脚本支持Polars和矩阵运算 7 脚本支持Polars、复数和矩阵运算 8 脚本支持多个返回值 9 脚本支持多个返回值和复数运算 10 脚本支持多个返回值和矩阵运算 11 脚本支持多个返回值和复数、矩阵运算 12 脚本支持多个返回值和Polars运算 13 脚本支持多个返回值和Polars、复数运算 14 脚本支持多个返回值和Polars、矩阵运算 15 脚本支持多个返回值和Polars、矩阵和复数运算
五、Solve
节点类型为Solve时，可在节点中进行线性方程组的求解运算。举例如下：
举例如下：
方程组
$$ \begin{cases} x_1 + 5x_2 + 2x_3 = 1 \ 3x_2 = 12 \ 3x_2 + x_3 = 7 \end{cases} $$
对于以上方程组的求解，DFF配置如下：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数 |
|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 系数矩阵 | Source_File | solve.csv |
| 65536 | 2 | 解方程 | Solve | function; |
| FLOW ID | 首尾节点 | 动作名称 | 动作类型 | 动作参数 |
|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1;2 | function | None |
方程组系数矩阵（solve.csv）输入如下：
| x1 | x2 | x3 | b |
|---|---|---|---|
| 1 | 5 | 2 | 1 |
| 0 | 3 | 0 | 12 |
| 0 | 3 | 1 | 7 |
节点含义：节点1中方程组系数矩阵，并通过动作1传递到节点2；节点2中对输入的方程组进行求解。求解结果为：
$$ x_1 = -9, x_2 = 4, x_3 = -5 $$
六、MILP
节点类型为MILP时，可在节点中进行混合整数线性规划运算。MILP类型节点至少有2个入边，分别包含混合整数线性规划的目标函数和约束条件数据，数据格式如下：
#1）目标函数：
x type lower upper c
其中：x表示变量名；type表示变量类型，1表示0-1二进制变量，2表示整型变量，3表示实数型变量；lower表示变量下限；upper表示变量上限；c表示变量系数
此外，默认求解最大值（max）。
#2）约束条件：
x1 …… xi b type
其中：x1-xi表示每条约束条件中变量的系数；b表示常量；type为1表示表达式≥0，为-1表示表达式≤0。
举例如下：
目标函数
$$ \max f = 5x_1 + 3x_2 + 2x_3 + 7x_4 + 4x_5 $$
约束条件
$$ \begin{aligned} 2x_1 - 8x_2 + 4x_3 + 2x_4 + 5x_5 \leq 10 \ x_2 \leq 0.2 \ \end{aligned} $$
变量类型
$$ x_i \geq 0 (X_1、X_3、X_4、X_5是整型变量，X_2是实数型变量) $$
对于以上MILP模型的求解，DFF配置如下：
| DFF ID | 节点ID | 名称 | 节点类型 | 参数 |
|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1 | 输入目标函数 | Source_File | milp_obj.xlsx |
| 65536 | 2 | 输入约束条件 | Source_File | milp_cons.xlsx |
| 65536 | 3 | 求解 | MILP | obj;constraint; |
| FLOW ID | 首尾节点 | 动作名称 | 动作类型 | 动作参数 |
|---|---|---|---|---|
| 65536 | 1;3 | obj | None | |
| 65536 | 2;3 | constraint | None |
目标函数矩阵（milp_obj.xlsx）输入如下：
| x | type | lower | upper | c |
|---|---|---|---|---|
| x1 | 2 | 0 | 5 | |
| x2 | 3 | 0 | 3 | |
| x3 | 2 | 0 | 2 | |
| x4 | 2 | 0 | 7 | |
| x5 | 2 | 0 | 4 |
约束条件矩阵（milp_cons.xlsx）输入如下：
| x1 | x2 | x3 | x4 | x5 | b | type |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | -8 | 4 | 2 | 5 | 10 | -1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0.2 | -1 |
节点含义：节点1中读入目标函数矩阵，并通过动作1传递到节点3；节点2中读入约束条件矩阵，并通过动作2传递到节点3；节点3对输入的MILP矩阵进行求解。求解结果为：
$$ f\max = 35.6,x_1 = 0, x_2 = 0.2, x_3 = 0.2, x_4 = 5, x_5 = 0 $$