CN108762751A - 一种逻辑图形组态及转成数据流的方法及系统 - Google Patents
一种逻辑图形组态及转成数据流的方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种逻辑图形组态及转成数据流的方法和系统,预先定义功能块图形并保存在图形库中,同时针对每个功能块图形均定义一串功能块图形数组来保存对应功能块图形的信息;操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中,通过画线的方式组态程序页中的各功能块图形的逻辑关系,同时后台会自动调用相应的功能块图形数组来保存功能块图形的信息和逻辑关系的相关信息。本发明将逻辑组态编译成计算机机的可执行语句这一环节取消,改为预先定义功能块图形经逻辑组态后转换为一串有特定规律的数据,任何硬件控制器均识别、下载并解析为可执行命令,从而实现一次组态,多硬件平台通用的效果,大大降低了工程师的工作复杂度,提升了效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业控制自动化领域,特别涉及一种逻辑图形组态转成数据流的方法。
背景技术
随着工业自动化程度的不断提高,PLC/DCS/IPC/ARM等的应用越来越广泛,但同时对PLC/DCS/IPC/ARM等的技术要求也越来越高。在使用PLC/DCS/IPC/ARM等的过程中,工程师运用电路原理思维将逻辑关系搭建出来,然后由编程软件编译成计算机的执行语句下载到PLC/DCS/IPC/ARM等,由PLC/DCS/IPC/ARM等来执行下载的命令从而达到工程师期望的逻辑关系效果。
控制器生成厂家都开发对应的编程软件,由于控制器硬件不同,工程师需要应用不同的编程软件才能实现逻辑组态,如果是同一套逻辑关系需要下载到不同的硬件中,工程师需要用两套不一样的软件组态同一套逻辑关系,大大降低了工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题,在于提供一种逻辑图形组态转成数据流的方法和系统,工程师只需通过拖拽方式操作,以将复杂的逻辑关系通过人更容易识别的图形的方式表达出来,再由后台转化成一串有效的数组,可被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令,大大降低了工程师的工作复杂度,提升了效率。
本发明方法是这样实现的:一种逻辑图形组态及转成数据流的方法,包括:
步骤S1、预先定义功能块图形并保存在图形库中,同时针对每个功能块图形均定义一串功能块图形数组来保存对应功能块图形的信息;
步骤S2、操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中;在添加操作的同时,后台自动调用相应的功能块图形数组来保存功能块图形的信息;
步骤S3、操作者通过画线的方式组态程序页中的各功能块图形的逻辑关系,在组态的过程中,该逻辑关系的相关信息被自动添加至对应的功能块图形数组中;
其中,所述功能块图形数组中的数据均能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令。任何硬件控制器通过在功能块图形数组的特定位置中获取功能块的输入输出等信息状态,并且预先设定每个功能块的执行程序,这样,任何硬件控制器只要支持指针指定功能块特定位置并调用相应的执行程序的功能,就都能解析由图形转成的数组数据,而目前任何硬件控制器都能支持这样的功能,即使不能,也能很方便地实现。
进一步的,所述功能块图形数组是通过一张数据表来表示,记录了功能块的输入输出数据类型、数值大小、功能块类型以及位置信息;
当某个任务的逻辑关系全部组态完成之后,该任务对应的所有功能块图形数组自动组合构成一功能块关系数组,用于存放该任务所有的组态逻辑关系。
进一步的,每个功能块图形数组包括至少一个最小单元,该最小单元为固定长度(如36个字),每个最小单元最多包括复数个(如6个)输入和复数个(如2个)输出;若该功能块很复杂,一个最小单元无法满足所需输入输出个数时,则可以是最小单元的倍数,则可以在最小单元中设置父元件地址和子元件地址,所述父元件地址和所述子元件地址用来存放各最小单元的关联信息。
进一步的,将定义好的所述功能块图形的名称罗列在逻辑图页面的一侧,供操作者通过拖拽的方式选择添加至程序页中。
进一步的,所述操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中时,还根据计算顺序安排功能块图形在程序页中的位置,在安排位置的同时,后台针对每个程序页自动生成一功能块计算顺序数组,且该功能块计算顺序数组能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;
所述功能块计算顺序数组是通过一张数据表来表示,记录了程序页中各功能块图形的地址和程序页的信息(如程序页的校验码,执行周期等相关信息);其中各功能块图形的地址按计算顺序(根据处于程序页中的位置来设定功能块的计算顺序)排列;
所述程序页计算顺序数组由各程序页的功能块计算顺序数组组合而成。
本发明系统是这样实现的:一种逻辑图形组态及转成数据流的系统,包括:
功能块图形定义模块,用于预先定义功能块图形;
图形库,用于保存定义好的所述功能块图形;
功能块图形数组,用于一一对应保存功能块图形的信息,该功能块图形数组的数据均能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;
添加模块,用于操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中;在添加操作的同时,后台自动调用相应的功能块图形数组来保存功能块图形的信息;
组态模块,用于操作者通过画线的方式组态程序页中的各功能块图形的逻辑关系,在组态的过程中,该逻辑关系的相关信息被自动添加至对应的功能块图形数组中。
进一步的,所述功能块图形数组是通过一张数据表来表示,记录了功能块的输入输出数据类型、数值大小、功能块类型以及位置信息;
当某个任务的逻辑关系全部组态完成之后,该任务对应的所有功能块图形数组自动组合构成一功能块关系数组,用于存放该任务所有的组态逻辑关系。
进一步的,每个功能块图形数组包括至少一个最小单元,该最小单元为固定长度(如36个字),每个最小单元最多包括复数个(如6个)输入和复数个(如2个)输出;若该功能块很复杂,一个最小单元无法满足所需输入输出个数时,则可以是最小单元的倍数,则可以在最小单元中设置父元件地址和子元件地址,所述父元件地址和所述子元件地址用来存放各最小单元的关联信息。
进一步的,所述添加模块是将定义好的所述功能块图形的名称罗列在逻辑图页面的一侧,供操作者通过拖拽的方式选择添加至程序页中。
进一步的,本发明系统还包括:
功能块计算顺序数组,根据操作者将所需功能块图形添加在程序页中的位置来安排各功能块图形的计算顺序,其是通过一张数据表来表示,能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;
程序页计算顺序数组,由各程序页的所述功能块计算顺序数组会自动组合成。
本发明具有如下优点:本发明将逻辑组态编译成计算机机的可执行语句这一环节取消,改为预先定义功能块图形并保存在图形库中,方便组态操作,功能块图形经逻辑组态后转换为一串有特定规律的数据(二维数组),这串数据对于任何硬件控制器(包括PLC/DCS/IPC/ARM等)识别、下载并解析为可执行命令,从而实现一次组态,多硬件平台通用的效果,大大降低了工程师的工作复杂度,提升了效率。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法执行流程图。
图2为本发明方法一功能块图形的示例示意图。
图3为本发明方法在程序页中增加一个功能块图形的操作示例示意图。
图4为本发明方法在组态各功能块图形逻辑关系的操作示例示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示,本发明的逻辑图形组态及转成数据流的方法,包括:
步骤S1、预先定义功能块图形并保存在图形库中,如图2所示,为一加法功能块图形,同时针对每个功能块图形均定义一串功能块图形数组来保存对应功能块图形的信息,包括功能块图形的输入输出数据类型、数值大小、功能块类型以及位置等信息。
其中,所述功能块图形数组中的数据均能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令。任何硬件控制器通过在功能块图形数组的特定位置中获取功能块的输入输出等信息状态,并且预先设定每个功能块的执行程序,这样,任何硬件控制器只要支持指针指定功能块特定位置并调用相应的执行程序的功能,就都能解析由图形转成的数组数据,而目前任何硬件控制器都能支持这样的功能,即使目前不能支持,也能根据现有技术很方便地实现。
如表1所示,所述功能块图形数组是通过一张数据表来表示,包括字段代码,输入输出数据类型,注释说明,初始值大小,是否可视,功能块类型等:
表1
字段 | 含义 |
1 | 功能块类型 |
2 | 功能块顺序号 |
3 | 功能块位置信息 |
4 | 功能块关联信息 |
5 | 功能块状态信息 |
6 | 输入来源 |
7 | 输入数据 |
8 | 输入类型 |
9 | 输出类型 |
10 | 输出数据 |
每个功能块图形数组包括至少一个最小单元,该最小单元为固定长度,每个最小单元最多包括复数个输入和复数个输出;若该功能块很复杂,一个最小单元无法满足所需输入输出个数时,则可以是最小单元的倍数,然后在最小单元中设置父元件地址和子元件地址,用来存放各最小单元的关联信息。如果最小单元多定义较多的输入输出个数,可能导致浪费内存,少定义输入输出个数,又会导致很小的功能块都需要扩充最小单元,所以需要定义一个合理长度的数组,兼顾大部分功能块的输入输出个数。较佳的,可将最小单元为固定36字长度,每个最小单元包括6个输入和2个输出;当36个字的长度无法保存某个功能块所有类型信息时,会自动扩充为2个以上的36个字长度数组,此时输入输出数量也成倍增长。
步骤S2、操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中;在添加操作的同时,后台自动调用相应的功能块图形数组来保存功能块图形的信息;为了方便操作,如图2所示,根据本发明的实施例,可以将定义好的所述功能块图形的名称罗列在逻辑图页面的一侧,供操作者通过拖拽的方式选择添加至程序页中。
步骤S3、再如图3所示,操作者通过画线的方式组态程序页中的各功能块图形的逻辑关系,在组态的过程中,该逻辑关系的相关信息被自动添加至对应的功能块图形数组中;
如图3中,将两个加法各功能块图形画线组态后,两个加法各功能块图形的内容会发生响应的变化,在功能块图形数组ADD-2的X1数值会从原先的默认值变化为功能块图形数组ADD-1的第1个引脚输出的地址,从而实现两个功能块图形的关联信息。
另外,当某个任务的逻辑关系全部组态完成之后,该任务对应的所有功能块图形数组自动组合构成一功能块关系数组,用于存放该任务所有的组态逻辑关系。
由于功能块图形的计算顺序对最终的计算结果可能有较大的影响,因此,在组态逻辑的过程中同时还应组态各个功能块图形的计算顺序,为方便操作和感受的直观性,本发明在所述操作者在程序页中添加功能块图形时,还根据计算顺序安排功能块图形在程序页中的位置,针对每个程序页自动生成一功能块计算顺序数组,同样,该功能块计算顺序数组能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;如表2所示,所述功能块计算顺序数组是通过一张数据表来表示,记录了程序页中各功能块图形的地址和程序页的信息(如程序页的校验码,执行周期等相关信息);其中各功能块图形的地址按计算顺序排列,计算顺序可以根据各功能块图形处于程序页中的位置来设定;
表2
字段 | 含义 |
1 | 功能块1地址 |
2 | 功能块2地址 |
3 | 功能块3地址 |
4 | 功能块4地址 |
5 | 功能块5地址 |
6 | 功能块6地址 |
7 | 功能块7地址 |
8 | 功能块8地址 |
… | ………… |
100 | 功能块100地址 |
101 | 程序页校验码 |
102 | 程序页类型 |
103 | 程序页周期设定值 |
另外,当某个任务的逻辑关系全部组态完成之后,该任务对应的所有的程序页计算顺序数组自动组合构成一程序页计算顺序数组,用于存放该任务所有的程序页的计算顺序。
最后,只需将上述存在逻辑关系的功能块关系数组和功能块计算顺序数组和程序页计算顺序数组等下载到任何硬件控制器(PLC/DCS/IPC/ARM等)中,即可被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令。
根据上述本发明方法,本发明还提供了逻辑图形组态及转成数据流的系统,包括:
功能块图形定义模块,用于预先定义功能块图形;
图形库,用于保存定义好的所述功能块图形;
功能块图形数组,用于一一对应保存功能块图形的信息,该功能块图形数组的数据均能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;
添加模块,用于操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中;在添加操作的同时,后台自动调用相应的功能块图形数组来保存功能块图形的信息;
组态模块,用于操作者通过画线的方式组态程序页中的各功能块图形的逻辑关系,在组态的过程中,该逻辑关系的相关信息被自动添加至对应的功能块图形数组中。
其中,所述功能块图形数组、功能块关系数组、功能块计算顺序数组以及程序页计算顺序数组所记录的信息以及表达方式均参照上述本发明方法所述,此处不予以赘述。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解,我们所描述的具体的实施例只是说明性的,而不是用于对本发明的范围的限定,熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化,都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种逻辑图形组态及转成数据流的方法,其特征在于:包括:
步骤S1、预先定义功能块图形并保存在图形库中,同时针对每个功能块图形均定义一串功能块图形数组来保存对应功能块图形的信息;
步骤S2、操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中;在添加操作的同时,后台自动调用相应的功能块图形数组来保存功能块图形的信息;
步骤S3、操作者通过画线的方式组态程序页中的各功能块图形的逻辑关系,在组态的过程中,该逻辑关系的相关信息被自动添加至对应的功能块图形数组中;
其中,所述功能块图形数组中的数据均能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令。
2.根据权利要求1所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的方法,其特征在于:所述功能块图形数组是通过一张数据表来表示,记录了功能块的输入来源,输入数据,输出数据,输入输出类型、数值大小、功能块类型、位置和关联信息;
当某个任务的逻辑关系全部组态完成之后,该任务对应的所有功能块图形数组自动组合构成一功能块关系数组,用于存放该任务所有的组态逻辑关系。
3.根据权利要求1或2所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的方法,其特征在于:每个功能块图形数组包括至少一个最小单元,该最小单元为固定长度,每个最小单元最多包括复数个输入和复数个输出;且最小单元中具有父元件地址和子元件地址,所述父元件地址和所述子元件地址用来存放各最小单元的关联信息。
4.根据权利要求1所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的方法,其特征在于:将定义好的所述功能块图形的名称罗列在逻辑图页面的一侧,供操作者通过拖拽的方式选择添加至程序页中。
5.根据权利要求1所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的方法,其特征在于:所述操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中时,还根据计算顺序安排功能块图形在程序页中的位置,在安排位置的同时,后台针对每个程序页自动生成一功能块计算顺序数组,且该功能块计算顺序数组能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;
所述功能块计算顺序数组是通过一张数据表来表示,记录了程序页中各功能块图形的地址和程序页的信息;其中各功能块图形的地址按计算顺序排列;
所述程序页计算顺序数组由各程序页的功能块计算顺序数组组合而成。
6.一种逻辑图形组态及转成数据流的系统,其特征在于:包括:
功能块图形定义模块,用于预先定义功能块图形;
图形库,用于保存定义好的所述功能块图形;
功能块图形数组,用于一一对应保存功能块图形的信息,该功能块图形数组的数据均能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;
添加模块,用于操作者通过图形库选择所需功能块图形添加在程序页中;在添加操作的同时,后台自动调用相应的功能块图形数组来保存功能块图形的信息;
组态模块,用于操作者通过画线的方式组态程序页中的各功能块图形的逻辑关系,在组态的过程中,该逻辑关系的相关信息被自动添加至对应的功能块图形数组中。
7.根据权利要求6所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的系统,其特征在于:所述功能块图形数组是通过一张数据表来表示,记录了功能块的输入来源,输入数据,输出数据,输入输出类型、数值大小、功能块类型位置以及关联信息;
当某个任务的逻辑关系全部组态完成之后,该任务对应的所有功能块图形数组自动组合构成一功能块关系数组,用于存放该任务所有的组态逻辑关系。
8.根据权利要求6或7所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的系统,其特征在于:每个功能块图形数组包括至少一个最小单元,该最小单元为固定长度,每个最小单元最多包括复数个输入和复数个输出;且最小单元中具有父元件地址和子元件地址,所述父元件地址和所述子元件地址用来存放各最小单元的关联信息。
9.根据权利要求8所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的系统,其特征在于:所述添加模块是将定义好的所述功能块图形的名称罗列在逻辑图页面的一侧,供操作者通过拖拽的方式选择添加至程序页中。
10.根据权利要求6所述的一种逻辑图形组态及转成数据流的系统,其特征在于:还包括:
功能块计算顺序数组,根据操作者将所需功能块图形添加在程序页中的位置来安排各功能块图形的计算顺序,其是通过一张数据表来表示,能被任何硬件控制器识别、下载并解析为可执行命令;
程序页计算顺序数组,由各程序页的所述功能块计算顺序数组会自动组合成。
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