CN111061233B - 一种面向工业控制系统的设计方法、装置和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种面向工业控制系统的设计方法、系统、计算机设备和存储介质，所述方法包括：根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件；根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件；调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述。实现了从设计，开发到执行的一体化规则，提高了开发效率，保证了开发的质量。

Description

一种面向工业控制系统的设计方法、装置和存储介质

技术领域

本申请涉及机电系统技术领域，特别是涉及一种面向工业控制系统的设计方法、装置和存储介质。

背景技术

随着机电系统技术的发展，机电控制领域出现了定制式的设计开发，来实现控制驱动，进而控制功能，完成系统的需求。

但是随着分布式机电系统，扁平化的数据采集和控制驱动装置技术的出现，目前定制式的设计开发，存在效率低下，可靠性低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种面向工业控制系统的设计方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种面向工业控制系统的设计方法，所述方法包括：

根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件；

根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件；

调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述。

上述面向工业控制系统的设计方法、装置、计算机设备和存储介质，根据用户需求信息设计功能逻辑描述，配置功能的输入信号和输出信号，生成可执行文件，最后调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述，实现了从设计，开发到执行的一体化规则，提高了开发效率，保证了开发的质量。

附图说明

图1为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法的应用环境图；

图2为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法的流程示意图；

图3为一个实施例中面向工业控制系统的获得工程文件流程示意图；

图4为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法中建立基线的流程图；

图5为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法中获取功能树的流程图；

图6为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法中二级功能生成图片的流程图；

图7为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法中客户端与服务器交互的流程图；

图8为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法中工业控制程序的编译方法的流程示意图；

图9为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法中配置功能逻辑函数的输入信号和输出信号的流程示意图；

图10为一个实施例中面向工业控制系统的设计方法中确定终端界面显示信号的流程示意图；

图11为另一个实施例中的服务器的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的面向工业控制系统的设计方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。包括客户端和服务器，客户端用于采集用户的需求信息，所述需求信息为用户根据自身需求提出的要求，将需求信息发送给服务器端，服务器用于接收客户端提供的需求信息，并响应需求信息，进行处理，将处理结果发送给客户端。

服务器端和客户端建立TCP通信，通过TCP通信完成来自客户端的各种需求，可选的，所述需求信息可以包括：在数据库中新建工程文件，对数据库已有的工程文件进行新增分区、新增功能、删除功能、修改功能属性、拷贝功能、以功能分区为单位进行分区的锁定/解锁等信息中的一种或几种；其中，客户端可以包括：GUI层、Control(控制)层和服务层；GUI层用于展示用户操作的界面，用户填写操作信息，控制层用于识别客户端接收的数据，进行数据组包，与服务器进行TCP通信，服务层用于提供接口和相应的接口功能，提供的接口包括：数据接口，图片转换接口，FTP接口等等。服务器包括：线程池、负载均衡、TCP/UPD通信和远程数据库，线程池用于管理响应客户端需求的线程，负载均衡用于提高服务器的数据处理能力，TCP/UPD通信用于与客户端建立通信连接，远程数据库用于接收用户通过客户端上传的文件。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种面向工业控制系统的设计方法，以该方法用于图1中的服务器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S100：根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件。

其中，需求信息一般为用户根据自身需求提出的，可选地，所述需求信息可以包括：设计系统的型号数据、分区名称、功能标识、功能名、功能描述信息等信息中的一种或几种。所述设计系统的型号数据包含有型号的编号，名字和基线版本；例如设计系统的型号为TCLXXX。

具体地，用户根据需求提出需求信息后，客户端将所述需求信息发送给服务器，服务器根据接收的信息开始进行需求信息中功能的设计。可选的，一般根据需求信息中的系统型号遍历系统型号库；若所述系统型号库不存在与所述系统型号对应的工程文件，则根据需求信息新建与所述系统型号对应的工程文件。若所述系统型号库存在与所述系统型号对应的已有工程文件，则根据所述需求信息的功能等级确定操作流程；其中，操作流程包含新增分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流中的一种或几种。

步骤S120：根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件。

其中，功能逻辑描述为功能逻辑函数，是实现设备功能的逻辑函数，并且所述功能逻辑函数有固定的输入参数及其输入参数个数和唯一的输出参数。

具体地，首先将功能逻辑函数和当前信号信息在终端界面进行显示，然后，根据所述终端界面显示的当前信号信息以及功能逻辑函数的输出参数和输入参数配置功能逻辑函数的输入信号和输出信号；若所述逻辑函数的输入信号和输出信号均正确，则将所述功能逻辑函数以及功能逻辑函数的输入信号和输出信号的所有数据存入数据库。最后，将所述数据库中的所有数据生成可执行文件。

步骤S140：调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述。

其中，所述可执行文件为bin文件，用于加载到内核进行指令处理；内核可以是单独的装置/系统，可以加载到设备中。

具体地，获取所述执行文件的文件头信息，输入信号信息、输出信号信息，总线数据包信息，处理逻辑的输入输入信息以及输出信息等信息中的一种或几种；将所述获取的信息加载到设备内核中，进行处理，得到功能结果。根据功能结果调用相应的功能函数，执行功能。

上述面向工业控制系统的设计方法中，根据用户需求信息设计功能逻辑描述，配置功能的输入信号和输出信号，生成可执行文件，最后调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述，实现了从设计，开发到执行的一体化规则，提高了开发效率，保证了开发的质量。

在其中一个实施例中，步骤S100，在得到符合需求的工程文件时，如图3所示，需要通过下述方法进行操作获得。

其中，在工程文件中包括分区、一级功能、二级功能、三级功能和物理量流，所述工程文件与分区为逻辑父子关系，所述分区与所述一级功能为逻辑父子关系，所述一级功能和所述二级功能为逻辑父子关系，所述二级功能和所述三级功能为关联关系，所述二级功能和物理量流为逻辑父子关系。

具体地，根据需求信息中的系统型号遍历系统型号库。若所述系统型号库不存在与所述系统型号对应的已有工程文件，则建立与所述系统型号对应的工程文件，所述工程文件建立成功后，打开所述工程文件，在所述工程文件下开始新增分区，在新增的分区下新增功能，包括一级功能、二级功能和三级功能以及物理量流。所述工程文件建立成功后，打开所述工程文件，便可以从服务器中存储的所有工程目录中获得，也可以从本地缓存的最近打开的工程文件中获得工程文件。在所述工程文件下创建分区，进行分区的设计，之后在创建的分区写新增功能，包括一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流。

可选的，若所述系统型号库存在与所述系统型号对应的已有工程文件，则根据所述需求信息的功能等级确定操作流程；其中，操作流程包含创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流中的一种或几种；根据操作流程对所述已有工程文件进行操作，得到工程文件。

上述面向工业控制系统的设计方法，根据用户的需求信息进行分级设计，包括建立工程文件，在工程文件下创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流，不仅减少了对资源的浪费，还可以使用户需求信息的功能更加精细，功能更加完整。

在其中一个实施例中，在新建的工程文件中创建分区一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流可以按照下述步骤进行操作。

在所述工程文件下创建所述分区的相关数据。其中，所述分区的相关数据包含名称、锁定信息和更新时间，名称可以为中文名或英文名，锁定信息为锁定状态和锁定用户；

具体地，在新建的工程文件下根据需求信息新增分区，将同一类的功能分到同一个分区下，比如：将功能1控制，功能2控制，功能3控制划分到控制分区；将功能1显示，功能2显示，功能3显示划分到显示分区。所述新增分区信息可以包括：中文名和英文标识。

在所述分区下创建一级功能的相关数据，其中，所述一级功能的相关数据包含一级功能的功能名和功能描述；

在所述一级功能下创建二级功能和三级功能的相关数据，其中，所述二级功能的相关数据包含二级功能的功能名和功能描述；所述三级功能的相关数据包含三级级功能的功能名和功能描述；

在所述二级功能下创建物理量流。

具体地，在不同的分区下设计各自分区的功能等级，以及各个功能等级的属性，每级功能的属性之间可以没有任何关系，如：一级功能属性为分系统，二级功能属性为起飞系统，三级功能属性为性能要求。每个属性可以包含多个内容供用户选择，用户也可以直接编辑属性的内容。

在其中一个实施例中，根据系统型号遍历已有工程文件，确定在系统型号库中已存在用户的需求信息中系统型号的工程文件，可选地，若存在与所述系统型号对应的已有工程文件，则根据该已有工程文件的存在位置获取该已有工程文件。

可选地，服务器在根据需求信息的功能等级确定操作流程时，可以通过下述步骤确定操作流程：若所述需求信息为新增分区的功能等级，则操作流程依次为新增分区，新增一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流。若所述需求信息为新增功能的功能等级，则操作流程依次为新增一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流。

在其中一个实施例中，根据上述确定的操作流程对所述已有工程文件进行操作，得到工程文件。

具体地，若操作流程依次为新增分区，新增一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流，则客户端将用户填写的分区信息发送给服务器，服务器接收分区信息，并对所述分区信息进行验证，若所述新增分区信息通过验证，则创建新增分区数据，并在分区下新增一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流，将创建的分区相关数据及其功能数据存到本地缓存中。若分区信息不能通过服务器的验证，则客户端显示分区信息错误。

若操作流程依次为新增一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流，则客户端将功能数据发送给服务器，服务器接收到功能信息后锁定正在操作的功能的分区状态，其中，系统分区默认未锁定状态，即默认为0，当分区的状态从0变为1时，分区锁定状态成功，并增加锁定的用户到相应的字段中。可选的，分区的状态锁定失败时，服务器可以将锁定失败的原因与锁定失败的信息一同发送至客户端。

上述面向工业控制系统的设计方法中，用户是基于客户端和服务器的框架进行操作的，因此对分区的锁定，防止了多用户同时操作时，发生分区数据冲突的问题。

在其中一个实施例中，服务器在根据需求信息确定操作流程时，需要根据预设标准对需求信息中的功能信息进行验证。

其中，所述预设标准可以包括：功能名的字节长度是否小于200字节，字符类型是否为中文或英文等信息中的一种或几种。所述功能信息即为功能的相关数据，若功能信息通过服务器的验证，服务器则创建功能的相关数据，所述功能的相关数据可以包括：功能名和功能描述等信息，比如：功能名为刹车控住，则功能描述为对汽车的刹车进行控制。

若功能信息不能通过服务器的验证，则将功能信息错误的信息发送给客户端，客户端界面显示功能信息错误。

在其中一个实施例中，还可以根据需求信息对已有工程文件中的功能进行编辑的操作，得到与需求信息对应的工程文件，即得到符合要求的工程文件。

在其中一个实施例中，还可以根据需求信息对已有工程文件中的功能进行删除的操作，得到与需求信息对应的工程文件，即得到符合要求的工程文件。

在其中一个实施例中，服务器完成操作流的相关操作后，将新增分区或者新增功能的数据进行保存，得到工程文件。其中，新增功能数据可以包括：功能名、功能描述以及功能的其他属性。

在其中一个实施例中，一般情况下，在将得到的工程文件数据导出之前，需要建立基线，建立基线之后，对设计数据进行定档，从而通过指定的路径导出设计数据，如图4所示，包括以下步骤：

步骤S101：获取基线建立信息。

具体地，服务器接收客户端发送的建立基线请求。

步骤S102：根据所述基线建立信息对所述工程文件新建基线。

具体地，服务器新建基线数据库并查找未建立基线的数据，将未建立基线的数据写入基线数据库，并将建立基线的内容保存到日志文件中。

步骤S103：获取所述工程文件新建基线与预设工程文件基线的基线差分。

其中，所述预设工程文件为已有工程文件或默认工程文件；所述基线差分用于展示修改的基线数据。

客户端请求获取工程文件新建基线与预设工程文件基线的基线差分，服务器从日志文件中获取基线差分数据发送给客户端，客户端进行数据格式转化后通过界面层进行展示。

述面向工业控制的功能设计方法中，基线的建立固定了得到的工程文件，使工程文件不再频繁的修改，有效的提高了后续对工程文件的编译工作的效率。

上述获得工程文件的方法为服务器端的实施步骤，基于同一种发明构思，本申请还可以从客户端进行实施步骤的描述，如图5所示，包括以下步骤：

步骤S104：获取得到的工程文件。

具体地，工程文件的获得可以参见上文中对于一种面向工业控制的功能设计方法的限定，在此不再赘述。

步骤S105：获取所述工程文件与预设工程文件的差分数据。

其中，所述预设工程文件为已有工程文件或默认工程文件，差分数据为：功能属性发生变化的动作，可以包括：新增、删除、编辑等动作中的一种或几种。

具体地，若所述系统型号库存在与所述系统型号对应的已有工程文件，在根据操作流程对所述已有工程文件进行操作，得到工程文件后，客户端界面调用控制层的接口向服务器请求获取工程文件和预设工程文件的功能差分数据，服务器接收的客户端发来的请求后，将所述功能的差分数据返回给客户端。

可选的，确定工程文件中的功能属性数据对比于预设工程文件原有功能属性数据发生的变化的具体实施方法为：工程文件中三级功能根据唯一地址确定三级功能属性的变化，二级功能通过唯一地址判读二级功能属性是否有变化，以及关联三级功能有无新增/删除。一级功能通过唯一地址判读一级功能属性是否有变化，以及子二级功能有无新增/删除。分区判断子一级功能有无新增/删除。形成嵌套判断的关系，直到找出所有的功能差分点，并将发生了变化的功能地址内容整理成指定格式，获得功能差分数据。

步骤S106：根据所述差分数据对所述预设工程文件的功能树进行更新，得到所述工程文件的功能树。

具体地，在获得功能差分数据之后，服务器将所述功能差分数据发送给客户端。客户端接收到功能的差分数据，客户端控制层调用服务层接口对所述功能差分数据进行识别，得到差分数据的状态以及每个状态的信息。其中，差分数据的状态可以包括：“删除”，“新增”，“编辑”；状态的信息为功能的相关数据和功能的属性数据。服务器根据差分数据的状态以及每个状态的信息对预设工程文件的功能树进行更新，得到工程文件的功能树，更新日志文件。其中，所述日志文件，用于用户保存服务器数据库的关键信息，比如日期，概要变更内容等，用户可以通过客户端对日志文件进行查询和操作。

在其中一个实施例中，所示工程文件，如图6所示，还包括以下步骤：

步骤S107：获取所述工程文件中的二级功能数据、三级功能数据和物理量流。

具体地，根据需求信息得到符合要求的工程文件后，获取工程文件中的二级功能数据、三级功能数据和物理量流数据，三级功能的大小，位置信息和基线的位置信息等信息中的一种或几种。其中三级功能的大小是指图形化显示界面中，三级功能模块大小。

步骤S108：确定所述三级功能数据和物理量流在所述客户端的界面中的显示位置。

具体地，根据三级模块的大小得到三级功能在客户端显示的位置，其中位置采用坐标的形式进行描述，基线的位置是指起始点坐标。

步骤S109：根据所述三级功能数据和物理量流在所述客户端的界面中的显示位置得到所述二级功能数据的设计数据；

其中，所述二级功能数据的设计数据包括：二级功能的描画信息，包含哪些三级功能，物理量流。

步骤S110：根据所述二级功能数据的设计数据得到图片。

其中，所述图片被用于生成设计报告，所述设计报告用于生成可执行文件。

具体地，客户端调用接口已经设计好的二级功能生成PNG图片，之后转换成二进制数据流，发送给服务器，服务器把二进制数据流转换成PNG图片，保存在服务器的磁盘中。

在其中一个实施例中，一般地，服务器将图片成功保存到服务器磁盘之后，需要清理本地缓存中的更新数据，可选的，若服务器保存图片失败，则需要调用暂存流程，清理本地缓存中的更新数据，其中清理的缓存数据可以包括功能名、功能属性、功能描述等。

上述面向工业控制系统的设计方法中，将二级功能的设计数据生成图片形式，使制定的功能图形化，更加直观的展现出了设计功能的层次。采用FTP作为软件沟通的平台，省去反复发送/拷贝文件消耗的时间。同时，能够保证各种接口文件的实时性和准确性。

在其中一个实施例中，如图7所示，在根据需求信息设计功能得到需求工程文件时，服务器与客户端通信连接，操作流程如下：

客户端将需求信息发送给服务器。服务器根据接收到的需求信息遍历系统型号库，若所述系统型号库不存在与所述系统型号对应的工程文件，则将不存在与所述系统型号对应的工程文件的信息发送给客户端。客户端根据接收的不存在与所述系统型号对应的工程文件信息，向服务器发送新建工程文件的信息。

服务器根据新建工程文件的信息，根据需求信息新建与所述系统型号对应的工程文件，并在所述工程文件下创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流，其中，所述工程文件与分区为逻辑父子关系，所述分区与所述一级功能为逻辑父子关系，所述一级功能和所述二级功能为逻辑父子关系，所述二级功能和所述三级功能为关联关系，所述二级功能和物理量流为逻辑父子关系。将得到的工程文件发送给客户端。

服务器根据接收到的需求信息遍历系统型号库，若所述系统型号库存在与所述系统型号对应的已有工程文件，将存在与所述系统型号对应的已有工程文件信息发送给客户端。

客户端根据存在与所述系统型号对应的已有工程文件信息，向服务器发送新增分区或者新增功能的功能等级信息。

服务器根据新增分区或者新增功能的功能等级信息确定操作流程，执行确定的操作流程；其中，操作流程包含创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流中的一种或几种。

客户端向服务器请求对工程文件的功能属性进行编辑或删除。

服务器根据编辑或删除信息对工程文件中的功能属性进行编辑或删除。将操作完成得到的工程文件保存到日志文件中，之后发送给客户端。

客户端向服务器请求获取工程文件和预设工程文件获取差分数据。

服务器从日志文件中，获取差分数据，发送给客户端。

客户端根据差分数据对所述预设工程文件的功能树进行更新，得到所述工程文件的功能树，以及获取所述工程文件中的二级功能数据、三级功能数据和物理量流。确定所述三级功能数据和物理量流在所述客户端的界面中的显示位置。根据所述三级功能数据和物理量流在所述客户端的界面中的显示位置得到所述二级功能数据的设计数据；根据所述二级功能数据的设计数据得到图片。将得到的图片发送给服务器。

若服务器对接收的图片成功保存到磁盘中，将保存成功的信息发送给客户端。客户端根据保存图片成功的信息向服务器请求清理缓存数据。若务器对接收的图片保存到磁盘中失败，则将保存失败的信息发送给客户端。客户端根据保存图片失败的信息向服务器请求调用暂存流程，清理缓存数据。

服务器清理缓存信息。客户端向服务器请求建立基线。服务器新建基线数据库并查找未建立基线的数据，将未建立基线的数据写入基线数据库，并将建立基线的内容保存到日志文件中。客户端向服务器请求获取基线的差分数据。服务器从日志文件中获取基线差分数据发送给客户端。客户端将基线的差分数据进行数据格式转化后通过界面层进行展示。

在其中一个实施例中，如图8所示，在步骤S120得到可执行文件的步骤可以按照下述操作流程进行操作。

步骤S121：获取功能逻辑函数和当前信号信息在终端界面进行显示。

具体地，根据用户的需求信息设计功能的逻辑描述工程文件，其中，包括逻辑描述和物理量流，将所述物理量流作为ICD(接口控制文件)的输入，得到ICD文件，所述ICD文件包括：系统中使用的每种总线包含的数据包，数据包的名字，数据包中，包含的所有信号，信号的名字，信号的掩码，信号的说明等信息中的一种或几种。根据逻辑描述设计功能逻辑函数，形成功能逻辑函数库，将所述功能逻辑数据库转换为功能逻辑函数的xml文件。

具体地，解析当前所述ICD文件，获取ICD文件中的信号信息，解析功能逻辑函数的xml文件，获取功能逻辑函数。将所述信号信息和功能逻辑函数发送给客户端GUI层，GUI将接收的信号信息和功能逻辑函数在终端进行显示。

步骤S122：根据所述终端界面显示的当前信号信息以及功能逻辑函数的输出参数和输入参数配置功能逻辑函数的输入信号和输出信号。

其中，功能逻辑函数为实现设备功能的逻辑函数，并且所述功能逻辑函数有固定的输入参数及其输入参数个数和唯一的输出参数。

可选的，在配置信号之前，还需要进行终端界面显示的当前信号信息功能入口和配置功能逻辑函数功能入口的初始化设计，一般地，采用授权码进行用户登录验证，若授权码错误，则通知用户密码错误信息；若授权码通过服务器的验证，则对终端界面显示的当前信号信息功能入口和配置功能逻辑函数功能入口进行初始化，其中，所述终端界面显示的当前信号信息功能包含有申请内存和信号信息；所述配置功能逻辑函数功能包含申请内存、函数的输入输出信息、函数被调用的周期等。将初始化功能入口状态加载到服务器日志模块，其中日志模块用于记录系统日常工作的数据，例如登入登出等；在终端界面显示初始化的画面。

具体地，初始化完成之后根据功能逻辑函数固定的输入参数及其输入参数个数和唯一的输出参数从终端界面显示的当前信号信息中确定每个参数对应的信号，根据确定的信号为功能逻辑函数的每个参数配置信号。

步骤S123：若所述逻辑函数的输入信号和输出信号均正确，则将所述功能逻辑函数以及功能逻辑函数的输入信号和输出信号的所有数据存入数据库。

具体地，首先若功能逻辑函数配置的输入信号均已全部确定，则进行输出信号的确定。可选的，若功能逻辑函数配置的输入信号未全部确定，客户端界面显示用户输入信号未被使用。其次，若所述功能逻辑函数的输出信号已确定，则确定中间信号是否连接到了输出函数。可选的，若所述功能逻辑函数的输出信号未确定，则客户端界面显示用户输出信号未完全确定。最后，若中间信号已连接到了输出函数，则获取所有信号和函数的关联信息及其位置描画信息，并存入数据库。可选的，若中间信号未连接到输出函数，则客户端界面显示用户中间信号未得到输出信号。

上述面向工业控制系统的设计方法中，通过对信号的逐级确认，有效的筛选出了出现问题的位置，可以有针对性的进行修改，节省了大量的时间和资源。

步骤S124：将所述数据库中的所有数据生成可执行文件。

其中，所述可执行文件为bin文件，用于加载到内核进行指令处理。

具体地，从所述数据库中获取所述功能逻辑函数以及功能逻辑函数的输入信号和输出信号的所有数据；其中，所述所有数据包含功能逻辑函数以及功能逻辑函数的输入信号和输出信号的关联数据和位置描画信息；具体地，获取数据库中所有的数据及其lua模块的句柄，将所述所有数据生成中间文件，对所述中间文件进行校验，若所述中间文件符合用户的预设标准，则将所述中间文件生成可执行文件。可选的，若所述中间文件不符合用户的预设标准，则将错误的内容存入到error.log文件中。

上述面向工业控制系统的设计方法中，通过对功能逻辑函数的输入参数、输出参数配置对应的输入信号、输出信号，得到用于驱动的可执行文件，实现了根据设备功能配置驱动，不再依赖系统，自行配置功能函数，快速准确的定义了表驱动的逻辑描述文件。

在其中一个实施例中，如图9所示，步骤S122包括：

步骤S122-1：获取设备选择的功能逻辑函数及功能逻辑函数的输入参数和输出参数。

具体地，利用xml解析线程，识别总线ICDxml文件中和功能逻辑函数的xml文件中的所有节点；其中，所述ICDxml文件中的节点可以包括：信号名，掩码，偏移量等。若节点的格式正确，则分别获取ICDxml文件中总线信号关联的所有数据以及功能逻辑函数xml文件中的功能逻辑函数关联的所有数据，其中功能逻辑函数关联的所有数据包括函数名，英文名，功能函数输入输出参数的个数，功能函数ID等信息中的一个或几个；将所述数据传递给客户端控制模块，控制模块将所述数据存入数据库中，并且在GUI进行显示。从所述数据库中获取设备选择的功能逻辑函数及功能逻辑函数的输入参数和输出参数。可选的，若节点的格式错误，则通知用户xml格式出现错误。

步骤S122-2：根据当前信号信息和设备选择的功能逻辑函数及功能逻辑函数的输入参数和输出参数确定在终端界面显示的信号信息。

具体地，根据解析的当前ICDxml文件得到的信号信息和设备选择的功能逻辑函数及功能逻辑函数的输入参数和输出参数共同确定在终端界面显示的信号信息，具体可以分为以下4中情况，如图10所示：

情况1：若所述当前信号信息为全部信息且所述设备选择的功能逻辑函数为全部函数，则将当前信号信息的全部信息显示在终端界面。

情况2：若所述当前信号信息为全部信息，所述设备选择的功能逻辑函数为部分函数，则将当前信号信息与功能逻辑函数的输入参数和输出参数对应的信号信息显示在终端界面。

情况3：若所述当前信号信息为部分信息，所述设备选择的功能逻辑函数为全部函数，则将当前信号信息与功能逻辑函数的输入参数和输出参数对应的信号信息显示在终端界面。

情况4：若所述当前信号信息为部分信息且所述设备选择的功能逻辑函数为部分函数，则将当前信号信息与功能逻辑函数的输入参数和输出参数对应的信号信息显示在终端界面。

步骤S122-3：根据所述终端界面显示的信号信息配置功能逻辑函数的输入信号和输出信号。

具体地，根据在终端界面显示的信号信息通过选择/拖动组件的方式，在终端界面配置功能逻辑函数的输入信号和输出信号，可选的，根据函数在设计的区域生成位置描画信息。

上述面向工业控制系统的设计方法中，通过在终端界面的操作，用户可以更加便捷的配置信号，从而快速准确的定义可执行文件。

在其中一个实施例中，客户端可以将功能逻辑函数和设备的信息展示给用户，为用户提供所有的数据。

具体地，客户端可以通过功能函数名从数据库中获取功能函数的所有数据，将所述数据向GUI填充，并通过界面层向用户展示，以供用户进行管理，其中功能逻辑函数的所有数据可以包括：功能逻辑函数名，函数ID，英文名，功能函数输入信号的个数等。

客户端还可以对设备的描述文件进行解析，获取设备的ID，英文简称，设备名，获取设备信息，并在GUI进行显示。其中，设备可以信息包括：设备具备的通讯通道信息，设备状态参数等信息，设备通道信息包含有：通道类型，通道名称，板卡号，描述通道一览信息等。

上述面向工业控制系统的设计方法中，将功能逻辑函数和设备的信息显示在GUI界面，使用户直观准确的看到功能逻辑函数和设备的信息。

在其中一个实施例中，客户端可以对配置的信号和功能逻辑函数进行静态分析。

具体地，客户端可以通过信号名确定信号在缓冲区中的位置，通过界面显示相关信息，若信号正在被函数使用，则根据信号名获取使用信号的功能函数，并显示功能函数的名称，通过信号名和功能函数名获取描画信息，调用网络图查找出问题的出处以及调试。可选的，若信号没有被函数使用，则通知用户信号未被使用信息。

上述面向工业控制系统的设计方法中，可以准确定位到问题的位置，并且确定存在问题具体的信号或者功能函数。

在其中一个实施例中，客户端可以将逻辑描述文件采用excel的格式展示给用户。

具体地，客户端获取所有的输入信号数据、输出信号数据、功能函数各种参数信息以及总线数据的各种数据，将获取的二进制数据转换成可读数据存入excel表格中。

在其中一个实施例中，步骤S140包括：

将所述可执行文件加载到内核中进行功能结果的处理，得到功能的指令描述；根据所述功能的指令描述调取相应的功能函数；利用所述功能函数执行所述指令描述，完成相应的功能。

其中，指令描述可以为打开天窗，关闭空调系统，解锁车门等功能指令。

具体地，内核对可执行文件进行处理，得到功能结果即指令描述。设备根据得到的指令描述，调取相应的函数，执行函数，完成功能。其中，设备可以是完整的设备，也可以是完整设备中的某一个分设备。例如，对于汽车来说，整车属于完整设备，发动机，空调，音响属于分设备。

在其中一个实施例中，在完成功能之后，还可以根据ICD文件以及工程文件对实现的功能进行测试，包括：

调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述之后，获取当前工程文件及其所述工程文件的信号信息；

根据所述工程文件及其信号信息在测试平台对实现的功能进行测试；

根据测试结果确定实现功能的准确性。

可选的，工业控制程序的编译的方法在上述应用场景的基础上，具体可以应用到机械设备中，在终端显示界面进行操作，可对操作信号及功能函数，对机械设备中一个完整设备或其中的某一分设备进行功能可执行文件的编译；比如对车载这一完整设备的功能进行可执行文件的编译，或者其中的发动机设备、空调设备、音响设备等进行可执行文件的编译，也可对高铁、轮船等等进行设计编译。

应该理解的是，虽然图2和图10的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2和图10中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图11所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储功能信号及功能函数数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于工业控制数字信号的处理逻辑生成方法。

本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，一种面向工业控制系统的设计装置，其中包括：工程模块、配置模块和执行模块；

工程模块：用于根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件；

配置模块：用于根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件；

执行模块：用于调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述。

关于面向工业控制系统的设计装置的具体限定可以参见上文中对于面向工业控制系统的设计方法的限定，在此不再赘述。上述面向工业控制系统的设计装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图5所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种面向工业控制系统的设计方法。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件；

根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件；

调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种面向工业控制系统的设计方法，其特征在于，所述方法包括：

根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件；

根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件；

调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述；

其中，所述根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件包括：

根据需求信息中的系统型号遍历系统型号库；

若所述系统型号库不存在与所述系统型号对应的工程文件，则根据需求信息新建与所述系统型号对应的工程文件，并在所述工程文件下创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流；其中，所述工程文件与分区为逻辑父子关系，所述分区与所述一级功能为逻辑父子关系，所述一级功能和所述二级功能为逻辑父子关系，所述二级功能和所述三级功能为关联关系，所述二级功能和物理量流为逻辑父子关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件还包括：

若所述系统型号库存在与所述系统型号对应的已有工程文件，则根据所述需求信息的功能等级确定操作流程；其中，操作流程包含创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流中的一种或几种；

根据操作流程对所述已有工程文件进行操作，得到工程文件。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件包括：

获取当前工程文件的信号信息和功能逻辑函数；

根据当前信号信息以及功能逻辑函数的输出参数和输入参数配置功能逻辑函数的输入信号和输出信号；

若所述逻辑函数的输入信号和输出信号均正确，则将所述功能逻辑函数以及功能逻辑函数的输入信号和输出信号的所有数据存入数据库；

将所述数据库中的所有数据生成可执行文件。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述包括：

将所述可执行文件加载到内核中进行功能结果的处理，得到功能的指令描述；

根据所述功能的指令描述调取相应的功能函数；

利用所述功能函数执行所述指令描述，完成相应的功能。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述之后，获取当前工程文件及其所述工程文件的信号信息；

根据所述工程文件及其信号信息在测试平台对实现的功能进行测试；

根据测试结果确定实现功能的准确性。

6.一种面向工业控制系统的设计装置，其特征在于，所述装置包括：

工程模块：用于根据需求信息对功能进行逻辑描述，得到功能逻辑描述的工程文件；

配置模块：用于根据所述工程文件的功能逻辑描述配置功能的输入信号和输出信号，得到可执行文件；

执行模块：用于调用相应的功能函数执行所述可执行文件的指令描述；

其中，所述工程模块具体用于根据需求信息中的系统型号遍历系统型号库；

若所述系统型号库不存在与所述系统型号对应的工程文件，则根据需求信息新建与所述系统型号对应的工程文件，并在所述工程文件下创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流；其中，所述工程文件与分区为逻辑父子关系，所述分区与所述一级功能为逻辑父子关系，所述一级功能和所述二级功能为逻辑父子关系，所述二级功能和所述三级功能为关联关系，所述二级功能和物理量流为逻辑父子关系。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述工程模块还用于若所述系统型号库存在与所述系统型号对应的已有工程文件，则根据所述需求信息的功能等级确定操作流程；其中，操作流程包含创建分区、一级功能数据、二级功能数据、三级功能数据以及物理量流中的一种或几种；

根据操作流程对所述已有工程文件进行操作，得到工程文件。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配置模块，包括：获取单元、配置单元、保存单元和生成单元；

所述获取单元，用于获取当前工程文件的信号信息和功能逻辑函数；

所述配置单元，用于根据当前信号信息以及功能逻辑函数的输出参数和输入参数配置功能逻辑函数的输入信号和输出信号；

所述保存单元，用于若所述逻辑函数的输入信号和输出信号均正确，则将所述功能逻辑函数以及功能逻辑函数的输入信号和输出信号的所有数据存入数据库；

所述生成单元，用于将所述数据库中的所有数据生成可执行文件。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

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