CN103942311A - 一种监控系统变量的复用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种监控系统变量的复用方法，在上位机中建立或配置变量表和数据表；在下位机的通信数据中包含下位机的标识号和代表该下位机的应用标识号。组态软件中的自动识别程序通过应用标识号识别到相对应的应用配置文件，通过下位机标识号识别到相对应的数据表。这样对于同类型的下位机应用，也就是同一个或一组变量，配置不同的下位机标识号，便关联到不同的数据表，一个或多个变量与多个下位机的数据建立映射关系。从而很好的解决了现有的组态软件中变量的不能重复使用的问题，提高了组态软件的开发效率，扩大了组态软件的应用范围，简化了组态软件的维护。

Description

一种监控系统变量的复用方法

技术领域

本发明涉及监控系统中上位机软件使用变量访问下位机数据的方法。

背景技术

近年来，随着设备的不断智能化，工业设备应用需求不断增加，而且控制越来越复杂，数据量也不断的增多，监控应用的复杂化也随之增加，一个企业或一个系统，要控制多个设备的时候，传统的监控组态软件复用就需要对每个设备定义很多的变量来进行数据访问，参见图1，现有的监控软件中的变量应用方法，下位机100的n个点的数据，需要建立n个变量103，访问下位机101的n个点的数据，需要建立另外不同的n个变量104，这样在一个监控应用中，如果要访问m个下位机的n个点的数据，则，组态软件中总共需要建立m*n个变量，。现有的变量应用方法有以下不足：

1、  现有的监控组态软件中，一般来说一个变量就只能访问一个特定的数据，例如一个带控制的搅拌机，有20个数据需要进行访问，那么在组态软件中，就需要建立20个变量，若有相同的10个搅拌机，则需要10*20=200个变量，变量不能重复复用；

2、  有的组态软件中虽然对变量进行了一定的压缩，一个组态变量可以访问多个数据，但这只能访问同一台下位机的数据，如果对于另外一台同样的设备，则需要重新建立新的变量，根据新的变量修改或新增上位机软件，这样导致了组态软件应用的开发周期长、开发工作重复，从而大大增加了开发和维护成本；

3、  变量难于维护，随着管理的下位机数量越来越多，则需要维护的变量会越来越多，达到成千上万，变量库非常庞大，影响了软件的加载和运行速度，同时对于软件的维护和升级异常困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种一种监控系统变量的复用方法，使上位机软件变量能够重复复用，大大减少组态软件的开发数量，方便软件和变量的维护。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种监控系统变量的复用方法，该方法为：

1）为每个下位机分配一个唯一的标识ID和一个应用配置文件，同时在上位机中定义一个或多个存放下位机数据的数据表；

2）上位机接收下位机发送的信息，下位机发送的信息包含下位机标识ID、应用标识ID、逻辑地址L，以及该逻辑地址L的数据D；

3）上位机根据应用标识ID，找到对应的应用配置文件，应用配置文件包括应用名、变量名、逻辑地址、数据类型、告警条件、告警级别、计算条件、上位机数据物理地址；

4）上位机从应用配置文件中，根据逻辑地址L与下位机变量的映射关系，找到与逻辑地址L对应的下位机变量V；

5）上位机根据变量V的定义，把数据D根据变量中的定义规则解析成对应的实际数据R，并根据规则进行处理；

6）上位机根据下位机标识ID，找到下位机在上位机中相对应的数据集C；

7）上位机把实际数据R存储到数据集C中；

8）上位机对指定的下位机变量V进行数据读写；

9）上位机在对应的应用配置文件中获取下位机变量V的信息；

10）上位机将下位机变量V的实际数据R反向解析为下位机内部数据R’；

11）上位机将下位机标识ID、应用标识ID、逻辑地址L、实际地址A和内部数据R’发送到下位机。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：使用本发明的方法，同一类设备的数据访问只需要建立一组对应的变量，开发一个软件，便可以管理多个下位机的数据，增加新的下位机，不需要新建变量，建立一套变量使用机制的软件，便能管理和监控同一类型的设备，避免了原有的每一个设备都需要开发软件的弊端；在访问大批量下位机的数据时，可节省大量上位机的变量存储空间，N台下位机的变量数，只需要建立1台下位机的变量数；大大提高变量的加载速度，运行时，只需加载1台下位机变量数，加载时间成倍减少；组态软件的开发数量大大减少，对于大批量的下位机管理，仅需要一次开发，便可批量使用，从而极大地方便了软件和变量的维护工作。本发明提高了组态软件的开发效率，扩大了组态软件的应用范围。

附图说明

图1为现有的监控系统中的变量应用图；

图2为本发明一实施例变量复用应用图；

图3本发明一实施例变量复用结构关系图；

图4本发明一实施例变量复用流程图。

具体实施方式

本发明的原理如下：上位机软件系统的一个变量读写多台下位机的数据，上位机中的同一个软件在不改变任何现有变量的情况下，上位机组态软件中的变量重复复用，便可以访问和管理同一类型的下位机信息。

在下位机和上位机通信的信息中，包含有下位机标识信息（唯一编码或ID）、应用（具体相同功能的下位机软件或同类型下位机的软件）标识信息（应用的编码或ID）以及数据的地址，并通过维护程序对下位机标识信息和应用标识信息进行管理；

上位机和下位机通过应用标识信息对变量和数据意义进行关联。应用标识信息是确定同一类应用的标识，一个应用标识信息对应一个应用变量表或变量配置文件（一组变量的集合，以文件或表格形式存放），上位机软件上位机软件中通过这些应用配置文件来确定下位机里面数据代表的意义，应用配置文件包括应用名，如电表表应用，变量名，如电流变量、电压变量等，数据类型，如整形、字符串类型等，告警条件，如电流大于10安培，告警级别，如一级告警等，计算条件，如电流*0.1等。每个变量分别定义变量名称、变量类型和数据地址序号等，其中变量类型，包括但不限于整型、浮点型、布尔型、字符型、BCD等，地址序号是用于对上位机的数据所在地址标示，其表示方法包括但不限于整数迭增、迭减、随机或其它方法等，变量名称用于对数据变量的说明，如油压、温度、电压等。

每个下位机有一个唯一的标识信息，其标识信息用以区别不同的下位机，同时在上位机中定义一个或多个数据表（存放下位机数据的表格或数据文件），数据表中存放每个下位机中的数据，并通过下位机传输过来的下位机标识信息来进行具体设备的数据关联。

在上述方案中，上位机和下位机通过识别信息和应用识别信息进行应用的区分和数据处理，当上位机软件接收到下位机的数据信息后，解析出其中的设备标识信息和应用标识信息，根据应用标识信息，找到对应的应用配置表，并从应用配置表中找到配置好的变量信息，然后再根据下位机的标识信息，找到下位机在上位机中相对应的数据表。

对于下位机的数据，根据设备控制功能或数据采集点的不同，进行不同的划分，具体相同数据点或控制相同的分为一组，每组配置一个相同的变量配置文件，具有共同配置文件的设备，其数据特点相同，如在压路机设备中，每个压路机都包括机油压力、机油温度等。

对于下位机，由于设备的差异，其数据点或控制点的实际数据地址存在不连续，具有离散性，数据也存在不同类型，如整型、浮点型、布尔型和字符串型等。在本方案中，采用逻辑地址（或虚拟地址）存放数据，每个逻辑地址对应终端中的一个实际物理地址，并用长度值记录实际数据的映射长度，逻辑地址是连续的，其映射关系为L->X，其中逻辑地址L{0i,1j,2k…nm}集中，i…m是数据的长度，实际地址X{A,B,C..Z}集中，每个实际地址代表一个或多个实际的连续地址。

变量数据结构为Vi={Li,Xi}，由多个变量组成一个应用数据结构Aj={V0,V1,…Vi},则每个下位机的数据R=f（D，A），其中F是处理函数，R是变量实际数据，D是下位机采集的数据，A是变量映射关系。

本发明具体步骤如下：

1)      上位机软件接收下位机发送的信息，其信息中包含有下位机标识ID、应用标识ID、逻辑地址L,以及该地址的数据D；

2)      上位机软件根据应用标识ID，找到对应的应用配置文件；

3)      上位机软件从应用配置表中，根据逻辑地址L与变量的映射关系，找到与之对应的变量V；

4)      上位机软件根据变量V的定义，把数据D根据变量中的定义规则解析成对应的实际数据R，并根据规则进行相应的处理（如告警、存储等）。变量规则包括变量类型（整形、布尔型、浮点型、字符型等）、变量的计算转换公式和变量的处理公式等，变量的计算转换公式，包括十六进转整形，十六进转字符型，十六进转布尔型，十六进转时间型，十六进转BCD型，十六进制转浮点型等；

5)      上位机软件根据下位机的标识ID，找到下位机在上位机中相对应的数据集C；

6)      上位机软件把实际数据R，存储到数据集C中。

7)      上位机软件对指定的下位机（下位机标示ID）变量V进行数据读写；

8)      上位机在对应的应用配置信息中获取变量V的信息，包括类型、实际地址、逻辑地址L、实际地址A等；

9)      上位机解析模块对变量V的实际数据R，反向解析为下位机内部数据R’；反向解析就是把一个实际数据R通过转换公式转换成一个十六进制数据R’.其公式形式如R’=f(R),包括整形转十六进，字符型转十六进，布尔型转十六进，时间型转十六进，BCD型转十六进,浮点型转十六进制等；

10)  上位机发送模块将下位机ID、逻辑地址L、实际地址A和数据R’打包发送到下位机。

参见图1，现有监控系统中，m个下位机的n个点数据，在上位机组态软件应用中，需要建立m*n个变量。

参见图2，本发明通过变量的复用，m个下位机的n个点数据，在上位机组态软件应用中，只需要建立n个变量，不需要对每个下位机建立单独的n个变量。

参见图3，本发明通过在下位机传输到上位机的数据中，包含下位机名、下位机标识号和下位机应用标识号，在上位机的应用中，根据下位机应用标识号，通过识别程序自动识别到应用配置表，应用配置表中包含应用标识号和与该应用相关的所有变量数据，从变量1到变量N，变量数据包含了应用变量的定义，每个变量主要包括但不限于变量名称、变量类型和地址序号的定义等；识别自动程序通过上位机标识号找到对应的数据表，数据表中地址序号与变量中的地址序号一一对应。

参见图4，本发明变量复用的流程，当监控软件发出变量V1的复用请求后，组态软件中的自动识别程序获取下位机的标识号和应用标识号，然后根据应用标识号，自动找到对应的应用配置文件（分组标识），并解析出其中的每个变量，找到变量V1，同时自动识别程序根据下位机的ID，找到对应的数据表，根据V1变量的地址序号（逻辑地址）找到数据表中与之对应逻辑地址上数据，并根据v1定义的变量类型，得到实际的变量数据值，这样，当下位机ID不同，而应用标识号相同时，对于同一个变量V1就重复复用到不同的下位机数据点。

Claims (1)

1.一种监控系统变量的复用方法，其特征在于，该方法为：1）为每个下位机分配一个唯一的标识ID和一个应用配置文件，同时在上位机中定义一个或多个存放下位机数据的数据表；

2）上位机接收下位机发送的信息，下位机发送的信息包含下位机标识ID、应用标识ID、逻辑地址L，以及该逻辑地址L的数据D；

3）上位机根据应用标识ID，找到对应的应用配置文件，应用配置文件包括应用名、变量名、逻辑地址、数据类型、告警条件、告警级别、计算条件、下位机数据物理地址；

4）上位机软从应用配置文件中，根据逻辑地址L与下位机变量的映射关系，找到与逻辑地址L对应的下位机变量V；

5）上位机根据变量V的定义，把数据D根据变量中的定义规则解析成对应的实际数据R，并根据规则进行处理；

6）上位机根据下位机标识ID，找到下位机在上位机中相对应的数据集C；

7）上位机把实际数据R存储到数据集C中；

8）上位机对指定的下位机变量V进行数据读写；

9）上位机在对应的应用配置文件中获取下位机变量V的信息；

10）上位机将下位机变量V的实际数据R反向解析为下位机内部数据R’；

11）上位机将下位机标识ID、应用标识ID、逻辑地址L、实际地址A和内部数据R’发送到下位机。