CN103049551B

CN103049551B - 一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法

Info

Publication number: CN103049551B
Application number: CN201210583208.1A
Authority: CN
Inventors: 郑松; 卢定兴; 陈艺宾; 张望; 江丹玲; 李国政
Original assignee: FUDA AUTOMATION TECHNOLOGIES Co Ltd
Current assignee: Sap (Fujian) Technology Co. Ltd.
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: CN103049551A

Abstract

本发明提供一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法，所述数据库的层次模型采用面向设备的组态模式，即构建一架构由控制设备和工艺设备组成的分布式控制系统数据库；工艺设备中的所有工艺IO点和控制设备中的各控制IO通道为所述数据库的数据点；定义数据点标签，将各数据点对应绑定一数据点标签，通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行自动关联。本发明有效解决了程序开发组态工作量巨大的问题，显著提高了数据库的管理效率，缩短了开发周期，同时减少了手动匹配的操作误差，大大提高了分布式控制系统的自动化程度。

Description

一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法

【技术领域】

本发明涉及工业自动化软件控制技术领域，尤其涉及一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法。

【背景技术】

分布式控制系统是一种以分散的数据采集、控制和集中的监视管理为主要结构特征的计算机控制系统，由于其具有可靠性高、功能完善和灵活性强等优点，已经成为工业自动控制系统的主流。分布式控制系统的软件可分为系统软件、组态软件、应用软件。其功能如下所述：系统软件：提供系统运行和管理的基本环境。组态软件：对过程管理系统组态、系统内各设备的定义、确定各设备的工作要求，设备网地址分配、定义各种控制点、点数据在显示图上的编排等。应用软件：用于整个生产过程的操作和控制，过程数据收集，信息分析、优化，监控控制，外来设备的网络化及完善。运行于系统人机界面工作站、服务器等节点中的软件，提供数据采集和事件分析处理、信息存储和管理、二次计算、人机界面监视、远程控制操作及其他的应用功能。然而，当前多变的项目需求、庞大的工程数据点、相互独立的软件架构严重影响着控制系统的数据管理以及上、下位机之间的相互通讯，特别是在我国的大型火力发电厂中，随着机组容量不断增大，工程数据点的数量多达几十万甚至上百万，数据库的结构很大程度上直接影响着用户的使用体验，例如数据库的创建工作非常繁琐，工作量大，并且出错率高；工程数据点分散，无法对同一设备的数据点进行统一管理与维护操作；组态软件中数据库的数据点与数据点之间的关系大多采用手动匹配的方式，工业自动化程度不高。且由于传统的手工匹配方法已无法满足工业自动化软件在大型控制系统中的广泛应用，因此，从工业应用的要求出发，有必要提供一种面向设备构建系统的数据库组态方式。

本申请技术是基于现有技术的不足，提出了一种面向设备构建系统的数据库组态方式。通过以面向设备的组态方式，构建工艺设备与控制设备并实施设备分级管理，通过子设备自动指向已关联主设备，形成数据库的关系结构。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法，有效解决了程序开发组态数据点庞大、工作量大的问题；显著提高了数据库的管理效率，缩短了开发周期。

本发明是这样实现的：一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法，其特征在于：所述数据库的层次模型采用面向设备的组态模式，即构建一构架由控制设备和工艺设备组成的分布式控制系统数据库；所述控制设备为：用于定义数据库与实际控制站之间的通讯方式以及数据库的数据点映射关系，是实现数据库与实际控制站通讯的重要组成单元；所述工艺设备为：将完成现场工艺过程的各生产装置设备抽象定义成分布式控制系统中的管理对象，每个管理对象所包含的工艺设备中所有工艺IO点的集合即为工艺设备；所述控制设备包括控制站、机架以及不同类型的模块，所述不同类型的模块中包含至少20个控制设备中的控制IO通道；该控制站、机架、不同类型的模块以及各控制IO通道之间是自上而下的关联关系，且1个控制站能关联至少20个机架，1个机架能关联至少20个模块；所述所有工艺IO点和各控制IO通道为所述数据库的数据点；定义数据点标签，将各数据点对应绑定一数据点标签，通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联。

进一步地，所述数据点标签是通过KKS编码系统的原理进行定义的，该数据点标签的格式为：系统编码：数据点类型：数据点下标；所述系统编码为用字符去区分不同控制设备或工艺设备隶属的系统组别；所述数据点类型包括：模拟量输入信号类型AI、模拟量输出信号类型AO、数字量输入信号类型DI、数字量输出信号类型DO、中间模拟量类型LA、中间数字量类型LD、来自人机界面量程范围为0~4095的设定值LAY、来自人机界面量程范围值为-32768~32767的设定值LAZ、来自人机界面的脉冲型按钮输入LDY、来自人机界面的保持型按钮输入LDZ；所述数据点下标由阿拉伯数字构成。

进一步地，所述通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联具体执行步骤如下：

步骤1、检测各工艺IO点和各控制IO通道对应的数据点标签；

步骤2、将各工艺IO点对应的数据点标签与各控制IO通道对应的数据点标签进行对比；依次判断数据点标签中的系统编码、数据点类型、以及数据点下标是否均相同；都相同，则进行关联；任意一对比不相同，则结束操作流程。

进一步地，所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联后，在组态软件中数据库运行过程时，互相关联的控制IO通道的裸数据和工艺IO点的裸数据会保持一致性、唯一性以及实时性。

本发明具有如下优点：本发明通过以面向设备的组态方式，构建工艺设备与控制设备并实施设备分级管理，通过子设备自动指向已关联主设备，形成数据库的关系结构。并定义数据点标签，将各数据点对应绑定一数据点标签，通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联。本发明大大减少了程序开发组态人员的工作量，提高了工作效率，减少手动匹配的误差，提高了精度。

【附图说明】

图1为本发明数据库的层次模型的构架图。

图2为本发明将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联的流程示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1所示，本发明的一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法，所述数据库的层次模型采用面向设备的组态模式，该组态模式是把设备作为基本组成单元，即构建一架构由控制设备和工艺设备组成的分布式控制系统数据库；所述控制设备为：用于定义数据库与实际控制站之间的通讯方式以及数据库的数据点映射关系，是实现数据库与实际控制站通讯的组成单元；所述工艺设备为：将完成现场工艺过程的各生产装置设备抽象定义成分布式控制系统中对应的管理对象，每个管理对象所包含的工艺设备中所有工艺IO点的集合即为工艺设备（管理对象中涉及主设备和子设备，子设备自动指向已关联的主设备）；工艺设备的颗粒度大小能根据工艺控制要求灵活定义（如：以火电厂为例，工艺设备的定义可以大到一个锅炉系统，也可以小到一个阀门、开关）；所述控制设备包括控制站、机架以及不同类型的模块，所述不同类型的模块中包含至少20个控制设备的控制IO通道；该控制站、机架、不同类型的模块以及各控制IO通道之间是自上而下的关联关系，且1个控制站能关联至少20个机架，1个机架能关联至少20个模块；所述所有工艺设备中的工艺IO点和各控制设备的控制IO通道为所述数据库的数据点；定义数据点标签，将各数据点对应绑定一数据点标签，通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联。其中，本发明所述数据点标签是通过KKS编码系统的原理进行定义的，该数据点标签的格式为：系统编码：数据点类型：数据点下标；所述系统编码为用字符（数字或字母）去区分不同控制设备或工艺设备隶属的系统组别；所述数据点类型包括：模拟量输入信号类型AI、模拟量输出信号类型AO、数字量输入信号类型DI、数字量输出信号类型DO、中间模拟量类型LA、中间数字量类型LD、来自人机界面量程范围为0~4095的设定值LAY、来自人机界面量程范围值为-32768~32767的设定值LAZ、来自人机界面的脉冲型按钮输入LDY（一般为4s脉冲）、来自人机界面的保持型按钮输入LDZ（保持型按钮一般恒为1或恒为0）；所述数据点下标由阿拉伯数字构成。例如：两个控制IO通道对应的数据点标签定义分别为：1:AI:001、2:DI:001；其中1和2即为系统编码，AI（模拟量输入信号类型）和DI（数字量输入信号类型）为数据点类型；001为数据点小标；则再各工艺IO点中也必然存在两个工艺IO点对应的数据点标签的定义与其对应。

如图2所示，本发明中所述通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联具体执行步骤如下：

步骤1、检测各工艺IO点和各控制IO通道对应的数据点标签；

步骤2、将各工艺IO点对应的数据点标签与各控制IO通道对应的数据点标签进行对比；依次判断数据点标签中的系统编码、数据点类型、以及数据点下标是否均相同；都相同，则进行关联；任意一对比（即系统编码、数据点类型、以及数据点下标三个对比中任意一个对比）不相同，则结束操作流程。

这里值得一提的是：所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联后，在组态软件中数据库运行过程时，互相关联的控制IO通道的裸数据和工艺IO点的裸数据会保持一致性、唯一性以及实时性。

总之，本发明有效解决了程序开发组态工作量巨大的问题，显著提高了数据库的管理效率，缩短了开发周期，同时减少了手动匹配的操作误差，大大提高了分布式控制系统的自动化程度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法，其特征在于：所述数据库的层次模型采用面向设备的组态模式，即构建一构架由控制设备和工艺设备组成的分布式控制系统数据库；所述控制设备为：用于定义数据库与实际控制站之间的通讯方式以及数据库的数据点映射关系，是实现数据库与实际控制站通讯的重要组成单元；所述工艺设备为：将完成现场工艺过程的各生产装置设备抽象定义成分布式控制系统中对应的管理对象，每个管理对象所包含的工艺设备中所有工艺IO点的集合即为工艺设备；所述控制设备包括控制站、机架以及不同类型的模块，所述不同类型的模块中包含至少20个控制设备中的控制IO通道；该控制站、机架、不同类型的模块以及各控制IO通道之间是自上而下的关联关系，且1个控制站能关联至少20个机架，1个机架能关联至少20个模块；所述所有工艺IO点和各控制IO通道为所述数据库的数据点；定义数据点标签，将各数据点对应绑定一数据点标签，通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联；所述数据点标签是通过KKS编码系统的原理进行定义的，该数据点标签的格式为：系统编码：数据点类型：数据点下标；所述系统编码为用字符去区分不同控制设备或工艺设备隶属的系统组别；所述数据点类型包括：模拟量输入信号类型AI、模拟量输出信号类型AO、数字量输入信号类型DI、数字量输出信号类型DO、中间模拟量类型LA、中间数字量类型LD、来自人机界面量程范围为0～4095的设定值LAY、来自人机界面量程范围值为-32768～32767的设定值LAZ、来自人机界面的脉冲型按钮输入LDY、来自人机界面的保持型按钮输入LDZ；所述数据点下标由阿拉伯数字构成；

所述通过数据点标签的唯一性原则，将所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联具体执行步骤如下：

步骤1、检测各工艺IO点和各控制IO通道对应的数据点标签；

步骤2、将各工艺IO点对应的数据点标签与各控制备IO通道对应的数据点标签进行对比；依次判断数据点标签中的系统编码、数据点类型、以及数据点下标是否均相同；都相同，则进行关联；任意一对比不相同，则结束操作流程。

2.根据权利要求1所述的一种组态软件中数据库的数据点自动关联的方法，其特征在于：所述控制设备和工艺设备之间所有具有相同的数据点标签的控制IO通道和工艺IO点进行关联后，在组态软件中数据库运行过程时，互相关联的控制IO通道的裸数据和工艺IO点的裸数据会保持一致性、唯一性以及实时性。