CN111913426B - 一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法 - Google Patents

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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Abstract

本发明公开了一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法，包括以下步骤：A、构建容器列表；B、构建运算逻辑模块文件；C、构建运算逻辑虚拟封装类模块；D、构建虚拟数据区块；E、构建硬件读写层软件模块。本发明将所有控制运算逻辑用虚拟的软件化的容器概念封装，即可以增加又可以减少，赋予自动化控制系统极大的扩展空间，可有效解决自动化控制系统功能固定、扩展性差的缺点。

Description

一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法
技术领域
本发明涉及工业自动化控制系统技术领域，具体为一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法。
背景技术
目前自动化控制系统都采用控制系统硬件集成+编程软件的应用模式,但一直以来各自动化系统的生产厂商,都针对自己的控制系统硬件开发出相应的编程软件,但所有的编程软件均采用固定逻辑模块+用户组合编辑的组态模式,这样的应用模式限制了自动化控制系统的功能,有的系统由于具备某种运算逻辑模块，就能够完成某种特定的工作，有的系统由于不具备或拥有的量少，功能就很有限，所以硬件结构相同的自动化控制系统也由于功能的不同被分成了三、六、九等。
目前自动化控制系统编程软件采用的固定逻辑模块+用户组合编辑的组态模式，存在功能有限、扩展性差的缺点，如：从PLC发明至今，PLC控制系统内的逻辑功能模块还是常规的逻辑运算、PID等，而目前日新月异的生产需求已经对自动化控制系统提出了更高的要求，当前的自动化控制运算逻辑已经显得力不从心，比如说机电一体化设备中的边缘辅助计算等，自动化控制系统的控制运算逻辑应该随用户需求的变化不断的更新扩展，以适应各种需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法,包括以下步骤：
A、构建容器列表；
B、构建运算逻辑模块文件；
C、构建运算逻辑虚拟封装类模块；
D、构建虚拟数据区块；
E、构建硬件读写层软件模块，实现硬件IO与软件容器的无缝连接。
优选的，所述步骤A中的容器列表为自动化控制系统创建用于登记注册软件运算逻辑模块的列表记录文件。
优选的，所述步骤B中，以文件形式构建每个运算逻辑模块，通过容器列表注册登记于软件容器，增加则登记注册于容器列表，减少则从容器列表中删除。
优选的，所述步骤C中，在软件容器中构建出几类软件虚拟模块，用于承载和现实化运算逻辑模块文件的内容。
优选的，所述步骤D中为了保证运算模块具备更好的多任务支持功能，为软件容器在内存中构建规定的数据交换区，分区、分块、分功能策划，组成虚拟的数据交换区域，便于各应用之间互通数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将所有控制运算逻辑用虚拟的软件化的容器概念封装，即可以增加又可以减少，赋予自动化控制系统极大的扩展空间，可有效解决自动化控制系统功能固定、扩展性差的缺点。本发明可以支持自动化控制系统几乎无限的增加运算功能逻辑模块，只要有需要就可以开发出新的运算逻辑模块文件，并通过注册登记增加进软件容器中实现功能的提升，同样也可以为用户定制不同的容器列表实现不同的应用，使自动化系统的实用性、适应性、可扩展性等都得到了保证。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法,包括以下步骤：
A、构建容器列表；
B、构建运算逻辑模块文件；
C、构建运算逻辑虚拟封装类模块；
D、构建虚拟数据区块；
E、构建硬件读写层软件模块，实现硬件IO与软件容器的无缝连接，实际上硬件读写层软件模块也是软件容器的一个有机的组成部分，但相对固定，因为自动化控制系统的硬件集成基本相同，即使需要进行新的硬件扩展，模块化封装的特性也使其工作量被缩小到一个很小的范围，不会对软件容器等造成太大的影响。。
其中，步骤A中的容器列表为自动化控制系统创建用于登记注册软件运算逻辑模块的列表记录文件，如下表所示。
步骤B中，以文件形式构建每个运算逻辑模块，通过容器列表注册登记于软件容器，增加则登记注册于容器列表，减少则从容器列表中删除。
步骤C中，在软件容器中构建出几类软件虚拟模块，用于承载和现实化运算逻辑模块文件的内容。
步骤D中为了保证运算模块具备更好的多任务支持功能，为软件容器在内存中构建规定的数据交换区，分区、分块、分功能策划，组成虚拟的数据交换区域，便于各应用之间互通数据。
本发明中，软件容器的工作原理如下：在自动化控制系统编程软件启动初始化阶段，最先调出“容器列表”，根据“容器列表”注册登记的运算逻辑模块寻找相应的文件实例，逐一解析还原，“运算逻辑虚拟封装类模块”内已经封装了足够多的变量、数组、语法等基础素材，根据解析还原的运算逻辑模块信息，可以借助“运算逻辑虚拟
序号 名称 模块文件名 说明
1 算术加模块 Add.con 算术加功能模块的说明、注释及运算逻辑实现文件
2 算术减模块 Subtract.con 算术减功能模块的说明、注释及运算逻辑实现文件
3 算术乘模块 multiply.con 算术乘功能模块的说明、注释及运算逻辑实现文件
4 算术除模块 divide.con 算术除功能模块的说明、注释及运算逻辑实现文件
5 逻辑与模块 And.con 逻辑与功能模块的说明、注释及运算逻辑实现文件
6 逻辑或模块 Or.con 逻辑或功能模块的说明、注释及运算逻辑实现文件
7 .......................... .......................... ..........................
8 .......................... .......................... ..........................
9 .......................... .......................... ..........................
10 .......................... .......................... ..........................
11 .......................... .......................... ..........................
12 .......................... .......................... ..........................
封装类模块”的壳现实化出实际的运算逻辑模块，现实化后的运算逻辑模块拥有了输入、输出属性和逻辑运算能力，可以下装于软件容器独立运行，这样可下装于软件容器的运算模块由于拥有了输入、输出属性，所以可以在组态阶段就其输入、输出属性进行前后连接及组合，最终组态编辑出功能强大的自动化控制逻辑，其原理如图1所示，软件容器的方法可以支持自动化控制系统几乎无限的增加运算功能逻辑模块，只要有需要就可以开发出新的运算逻辑模块文件，并通过注册登记增加进软件容器中实现功能的提升，同样也可以为用户定制不同的容器列表实现不同的应用，使自动化系统的实用性、适应性、可扩展性等都得到了保证。
综上所述，本发明将所有控制运算逻辑用虚拟的软件化的容器概念封装，即可以增加又可以减少，赋予自动化控制系统极大的扩展空间，可有效解决自动化控制系统功能固定、扩展性差的缺点。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种应用于工业自动化控制系统的软件容器方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、构建容器列表；
所述步骤A中的容器列表为自动化控制系统创建用于登记注册软件运算逻辑模块的列表记录文件；
B、构建运算逻辑模块文件；
所述步骤B中，以文件形式构建每个运算逻辑模块，通过容器列表注册登记于软件容器，增加则登记注册于容器列表，减少则从容器列表中删除；
C、构建运算逻辑虚拟封装类模块；所述步骤C中，在软件容器中构建出几类软件虚拟模块，用于承载和现实化运算逻辑模块文件的内容；
D、构建虚拟数据区块；所述步骤D中为了保证运算模块具备更好的多任务支持功能，为软件容器在内存中构建规定的数据交换区，分区、分块、分功能策划，组成虚拟的数据交换区域，便于各应用之间互通数据；
E、构建硬件读写层软件模块，实现硬件IO与软件容器的无缝连接；
所述方法还包括：启动初始化阶段，最先调出容器列表，根据容器列表注册登记的运算逻辑模块寻找相应的文件实例，逐一解析还原，运算逻辑虚拟封装类模块内已经封装了变量、数组、语法，根据解析还原的运算逻辑模块信息，利用运算逻辑虛拟封装类模块的壳现实化出实际的运算逻辑模块，现实化后的运算逻辑模块拥有了输入、输出属性和逻辑运算能力，可能够下装于软件容器独立运行，下装于软件容器的运算模块由于拥有了输入、输出属性，在组态阶段就其输入、输出属性进行前后连接及组合，最终组态编辑出功能自动化控制逻辑。
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