CN110569186A - 一种基于核电厂dcs平台逻辑算法块间连线的维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，包括以下步骤：当进行工程组态时，指定需要维护的块间连线，所述系统级维护功能块为所述块间连线生成维护标识，同时生成块间线变量；所述系统级维护功能块将所述维护标识呈现于功能图中，并提供维护接口；维护时，所述系统级维护功能块根据代码生成原则生成对应的系统级维护功能块代码，在块间线插入系统级维护功能块代码，并生成块间连线相关接口变量。本发明一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，引入计算机自动生成标识数据的方法，根据统一的有效的原则生成块间连线相关维护接口，并保证数据在整个生命周期中的唯一性和有效性。

Description

一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法

技术领域

本发明涉及核电领域，具体涉及一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法。

背景技术

核电厂处理单元中运行的逻辑软件是高安全性的软件，该软件为开发人员提供完整的基于模型的嵌入式开发解决方案，以此来降低开发成本、减少开发风险和缩短验证时间。

逻辑组态软件保证逻辑的安全性和完备性，鉴于核电的高安全等级，在逻辑组态生成算法文件之后，不再允许对算法文件作出任何临时性的修改，包括产生的C代码文件。

逻辑软件由很多基础的逻辑算法单元组成，其逻辑非常复杂，在逻辑组态软件中将各个逻辑单元通过连线的方式按一定的规则进行连接，从而形成一套能实现DCS核电仪控功能的逻辑功能图，然后逻辑编译软件根据逻辑功能图生成对应的C代码，最终编译生成逻辑算法bin文件。

在实际工程测试和现场维护的过程中，操作人员对于逻辑中算法块之间的运行情况会高度关注，往往会采用打断逻辑算法块之间的运行、设定逻辑算法块之间的算法值等方式对逻辑算法块之间的运行进行监控和维护。这个步骤会帮助操作人员快速的分析和解决问题，因此，逻辑算法块间连线的维护是整个算法逻辑维护的关键环节。

运行算法bin文件本身是一个完整的整体，同时，控制器的空间和时间资源均是有限的，在此情况下，组态软件编译时仅对已知的外部接口进行了公布。所以，在现有的技术背景下，要对逻辑算法块间连线进行监控和维护将变得非常困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中对逻辑算法块间连线进行监控和维护非常困难，目的在于提供一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，解决上述问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，包括以下步骤：

在生成组态文件时，建立独立于组态逻辑内部线和外部线的维护接口；所述维护接口根据生成逻辑代码的规则和方法建立；

建立系统级维护功能块，所述系统级维护功能块提供外部改写输入值的维护输入接口，并提供返回输出值的维护输出接口；所述系统级维护功能块为系统级代码，不随工程和逻辑发生改变；

当进行工程组态时，指定需要维护的块间连线，所述系统级维护功能块为所述块间连线生成维护标识，同时生成块间线变量；所述系统级维护功能块将所述维护标识呈现于功能图中，并提供维护接口；

维护时，所述系统级维护功能块根据代码生成原则生成对应的系统级维护功能块代码，在块间线插入系统级维护功能块代码，并生成块间连线相关接口变量。

本发明应用时，采用基于同一原则可视化方法设计逻辑功能，只允许使用软件自动生成运行代码，只要生成代码的软件是经过验证的，则每个执行周期生成的代码就是确定的，可靠的。基于此原则，使用定义特殊连线的方式，定义一种既不属于外部线，又不属于逻辑内部线的块间维护线，在原有逻辑中可视化的指定要维护的块间连线，计算机后台自动生成代码的方法生成对逻辑块间连线监控的代码。这一方法一方面可以实现对整个逻辑运行的关键环节，即块间连线环节的监控；另一方面屏蔽了逻辑设计中手动操作代码的不可控人为因素的介入，实现了对逻辑组态软件生成的逻辑程序的任何环节的监控功能。

本发明根据对逻辑组态软件生成的大量的工程文件和信息进行提取和分析，总结出实现对逻辑组态软件块间连线的在线监测和强制功能所要完成的工作。首先，利用逻辑组态软件生成逻辑代码的规则和方法，制定块间连线维护所需的内外部接口。其次，系统制定默认的维护算法功能块，在操作人员进行工程组态时，根据工程需要灵活的设置需要维护的块间连线，界面根据用户喜好显示或者隐藏该块间连线。最后，代码生成软件根据统一的规则和要求，为块间连线生成符合要求的底层代码，在现场维护时，根据线的标志，实现对块间连线的维护工作。

进一步的，所述系统级维护功能块生成块间线变量时，根据1对1连线、多对多连线、多对1连线不同情况分别处理。

进一步的，所述系统级维护功能块提供用户设置接口，根据用户设置显示或者隐藏块间线的相关信息，以供用户查看和输出逻辑功能图。

进一步的，所述系统级维护功能块将维护时生成的信息发送至前台供用户调用维护。

进一步的，所述系统级维护功能块关联块间线相关接口，强制变量、强制标志关联到逻辑的输入存储区，将监视变量关联到逻辑的输出存储区，将强制变量和强制标志镜像到逻辑的强制存储区；所述系统级维护功能块将镜像得到的数据与所述输入存储区进行赋值关联。

进一步的，按照生成的结构体偏移信息解析数据，将解析的数据显示在对应块间连线上，实现对块间连线的监视。

进一步的，按照生成的结构体偏移信息生成块间连线的强制数据，下发到控制器，根据系统级维护功能块的逻辑调用强制数据，实现对块间连线的强制功能。

进一步的，所述外部线的维护接口包括块间线变量、块间线强制变量、块间线强制标志和块间线监视变量。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，引入计算机自动生成标识数据的方法，根据统一的有效的原则生成块间连线相关维护接口，并保证数据在整个生命周期中的唯一性和有效性；

2、本发明一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，通过使用固定的块间线维护逻辑代码，大大的提高了整个逻辑代码的可靠性、稳定性和健壮性；

3、本发明一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，通过制定与工程和场景无关的维护流程，用户根据需要设置维护对象，保证了维护流程和维护对象随时可控，实现了对块间连线维护过程的高安全性；

4、本发明一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，通过对块间连线接口所在区域的备份，实现了上、下位机功能的严格划分，实现了上、下位机对数据存储区的严格划分。形成互不干扰，互不影响，各司其职的效果。有效的管控了逻辑运行风险

5、本发明一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，通过计算机软件从可视化图形到C代码的自动生成方法，自动生成块间连线代码，保证在该发明中生成的代码即是可视化图形所展示的逻辑代码，操作人员只需要关注可视化图形即可，保留了原逻辑组态软件生成的逻辑代码的高安全性和稳定性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明步骤示意图；

图2为本发明实施例示意图；

图3为本发明实施例示意图；

图4为本发明实施例示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1所示，本发明一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，包括以下步骤：

在生成组态文件时，建立独立于组态逻辑内部线和外部线的维护接口；所述维护接口根据生成逻辑代码的规则和方法建立；

建立系统级维护功能块，所述系统级维护功能块提供外部改写输入值的维护输入接口，并提供返回输出值的维护输出接口；所述系统级维护功能块为系统级代码，不随工程和逻辑发生改变；

当进行工程组态时，指定需要维护的块间连线，所述系统级维护功能块为所述块间连线生成维护标识，同时生成块间线变量；所述系统级维护功能块将所述维护标识呈现于功能图中，并提供维护接口；

维护时，所述系统级维护功能块根据代码生成原则生成对应的系统级维护功能块代码，在块间线插入系统级维护功能块代码，并生成块间连线相关接口变量。

本实施例实施时，采用基于同一原则可视化方法设计逻辑功能，只允许使用软件自动生成运行代码，只要生成代码的软件是经过验证的，则每个执行周期生成的代码就是确定的，可靠的。基于此原则，使用定义特殊连线的方式，定义一种既不属于外部线，又不属于逻辑内部线的块间维护线，在原有逻辑中可视化的指定要维护的块间连线，计算机后台自动生成代码的方法生成对逻辑块间连线监控的代码。这一方法一方面可以实现对整个逻辑运行的关键环节，即块间连线环节的监控；另一方面屏蔽了逻辑设计中手动操作代码的不可控人为因素的介入，实现了对逻辑组态软件生成的逻辑程序的任何环节的监控功能。

本发明根据对逻辑组态软件生成的大量的工程文件和信息进行提取和分析，总结出实现对逻辑组态软件块间连线的在线监测和强制功能所要完成的工作。首先，利用逻辑组态软件生成逻辑代码的规则和方法，制定块间连线维护所需的内外部接口。其次，系统制定默认的维护算法功能块，在操作人员进行工程组态时，根据工程需要灵活的设置需要维护的块间连线，界面根据用户喜好显示或者隐藏该块间连线。最后，代码生成软件根据统一的规则和要求，为块间连线生成符合要求的底层代码，在现场维护时，根据线的标志，实现对块间连线的维护工作。

为了进一步说明本实施例的工作过程，所述系统级维护功能块生成块间线变量时，根据1对1连线、多对多连线、多对1连线不同情况分别处理。

为了进一步说明本实施例的工作过程，所述系统级维护功能块提供用户设置接口，根据用户设置显示或者隐藏块间线的相关信息，以供用户查看和输出逻辑功能图。

为了进一步说明本实施例的工作过程，所述系统级维护功能块将维护时生成的信息发送至前台供用户调用维护。

为了进一步说明本实施例的工作过程，所述系统级维护功能块关联块间线相关接口，强制变量、强制标志关联到逻辑的输入存储区，将监视变量关联到逻辑的输出存储区，将强制变量和强制标志镜像到逻辑的强制存储区；所述系统级维护功能块将镜像得到的数据与所述输入存储区进行赋值关联。

为了进一步说明本实施例的工作过程，按照生成的结构体偏移信息解析数据，将解析的数据显示在对应块间连线上，实现对块间连线的监视。

为了进一步说明本实施例的工作过程，按照生成的结构体偏移信息生成块间连线的强制数据，下发到控制器，根据系统级维护功能块的逻辑调用强制数据，实现对块间连线的强制功能。

为了进一步说明本实施例的工作过程，所述外部线的维护接口包括块间线变量、块间线强制变量、块间线强制标志和块间线监视变量。

本实施例已在安全级DCS系统上采用，该系统已经Center项目进行供货。该方法通过用户可视化配置块间维护线，软件自动生成块间连线维护代码，对逻辑块间连线的相关信息进行管理和控制，在保证代码均由可信任软件通过可信任过程自动生成的情况下，实现了操作员对块间连线运行的监控。为操作员对运行逻辑的调试提供了有效可行的方法。

为了进一步说明本实施例的效果，在安全级DCS项目中，已经实现了上述基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法。

实现对逻辑图块间连线在线监测和强制功能步骤如图1所示：

①定义块间连线维护所需的内外部接口，包括“块间线变量”、“块间线强制变量”、“块间线强制标志”、“块间线监视变量”。；

②开发系统级维护功能块，该功能块实现维护逻辑，提供外部改写输入值的接口，提供返回输出值的接口。功能块作为软件的系统级代码，恒定不变，不随工程和逻辑发生改变；

③操作人员进行工程组态，指定要维护的块间连线，系统在后台为该线生成一个维护标志，同时生成一个块间线变量，生成时根据1对1连线、多对多连线、多对1连线不同情况分别处理；

④系统根据线的维护标志，将块间连线以维护线的形式呈现在功能图中；

⑤系统提供用户设置接口，根据用户设置显示或者隐藏块间线的相关信息，以供用户查看和输出逻辑功能图；

⑥代码生成软件根据代码生成原则生成对应的C语言代码，在块间线的地方，自动插入系统级维护功能块代码，自动生成块间连线相关接口变量，并将信息传入到块间连线的维护软件；

⑦系统自动关联块间线相关接口，强制变量、强制标志关联到逻辑的输入存储区；监视变量关联到逻辑的输出存储区；自动将强制变量和强制标志镜像到逻辑的强制存储区；

⑧系统自动将镜像区数据与输入区数据进行赋值关联；

⑨块间连线的维护软件按照后台生成的结构体偏移信息解析数据，将解析的数据显示在对应块间连线上，从而实现对块间连线的监视。

⑩块间连线的维护软件按照后台生成的结构体偏移信息生成块间连线的强制数据，下发到控制器，逻辑软件执行程序根据系统级维护功能块的逻辑调用强制数据，从而实现对块间连线的强制功能。

利用本方法生成的带块间维护线和非块间维护线的逻辑组态图如图2所示：

利用本方法处理后的块间连线强制效果截图如图3所示。

利用本方法处理后的块间连线监视效果截图如图4所示。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，包括以下步骤：

在生成组态文件时，建立独立于组态逻辑内部线和外部线的维护接口；所述维护接口根据生成逻辑代码的规则和方法建立；

建立系统级维护功能块，所述系统级维护功能块提供外部改写输入值的维护输入接口，并提供返回输出值的维护输出接口；所述系统级维护功能块为系统级代码，不随工程和逻辑发生改变；

当进行工程组态时，指定需要维护的块间连线，所述系统级维护功能块为所述块间连线生成维护标识，同时生成块间线变量；所述系统级维护功能块将所述维护标识呈现于功能图中，并提供维护接口；

维护时，所述系统级维护功能块根据代码生成原则生成对应的系统级维护功能块代码，在块间线插入系统级维护功能块代码，并生成块间连线相关接口变量。

2.根据权利要求1所述的一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，所述系统级维护功能块生成块间线变量时，根据1对1连线、多对多连线、多对1连线不同情况分别处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，所述系统级维护功能块提供用户设置接口，根据用户设置显示或者隐藏块间线的相关信息，以供用户查看和输出逻辑功能图。

4.根据权利要求1所述的一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，所述系统级维护功能块将维护时生成的信息发送至前台供用户调用维护。

5.根据权利要求1所述的一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，所述系统级维护功能块关联块间线相关接口，强制变量、强制标志关联到逻辑的输入存储区，将监视变量关联到逻辑的输出存储区，将强制变量和强制标志镜像到逻辑的强制存储区；所述系统级维护功能块将镜像得到的数据与所述输入存储区进行赋值关联。

6.根据权利要求5所述的一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，按照生成的结构体偏移信息解析数据，将解析的数据显示在对应块间连线上，实现对块间连线的监视。

7.根据权利要求5所述的一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，按照生成的结构体偏移信息生成块间连线的强制数据，下发到控制器，根据系统级维护功能块的逻辑调用强制数据，实现对块间连线的强制功能。

8.根据权利要求1所述的一种基于核电厂DCS平台逻辑算法块间连线的维护方法，其特征在于，所述外部线的维护接口包括块间线变量、块间线强制变量、块间线强制标志和块间线监视变量。