CN111966341A

CN111966341A - 支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法

Info

Publication number: CN111966341A
Application number: CN202010728677.2A
Authority: CN
Inventors: 李晓磊; 朱烨; 杨娟; 刘健; 孙寅春; 侯博英
Original assignee: AECC Aero Engine Control System Institute
Current assignee: AECC Aero Engine Control System Institute
Priority date: 2020-07-23
Filing date: 2020-07-23
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2040-07-23
Also published as: CN111966341B

Abstract

本发明涉及一种支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法，其包括如下步骤：步骤1、触发条件组态；步骤2、进行动作组态操作；步骤3、选择上述的动作项集合和可复合条件项集合，作为新的事件项，选入事件项集合，事件项集合为当次条件对应的所有动作项的集合；步骤4、根据控制需求，调整事件项执行优先级顺序，排序靠前的事件项优先执行；步骤5、上述事件组态后，将事件组态结果存储到配置文件；步骤6、事件调度模块根据调度类别和优先级依次调度事件项；步骤7、事件调度模块持续运行，直至HMI组态软件停止运行或退出。本发明能提升监控系统的自动化能力，降低人为依赖，同时提升易用性，提高控制效率，满足时效性的要求。

Description

支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法

技术领域

本发明涉及一种燃机监控软件事件组态方法，尤其是一种支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法，属于燃机监控事件组态的技术领域。

背景技术

目前基于燃机控制系统的HMI组态软件的操作控制，通常采用人工和脚本方式，具体地：

人工方式：要求操作员不仅要熟悉整个控制流程，能及时对各种控制状态做出正确响应，使整个控制系统满足各种控制工况的要求，而且在长时间试车过程中，需要人工持续的判断和做出响应，操作员压力大，效率低且易出错。

脚本方式：通常采用文本的方式，图形化能力弱，对脚本编写人员的技能要求高，不仅需要熟悉脚本语言本身，同时要对脚本的开发、调试等工具也要掌握，学习周期较长，不够灵活。

因此，如何使HMI组态软件在监控运行过程提升自动化能力，同时要足够的方便、灵活且易掌握，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法，其能通过图形化和规范化的方式进行事件组态并形成事件组态序列，通过触发和周期的调度方式进行事件调度，当条件满足时执行对应的动作项；从而提升监控系统的自动化能力，降低人为依赖，同时提升易用性，提高控制效率，满足时效性的要求。

按照本发明提供的技术方案，一种支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法，所述事件组态方法包括如下步骤：

步骤1、在HMI组态软件中，触发条件组态；在条件组态时，将得到单个触发条件项选入可复合条件项集合，以利用可复合条件项集合能得到满足复合要求的触发条件项；

步骤2、进行动作组态操作，以得到动作项集合；

步骤3、选择上述的动作项集合和可复合条件项集合，作为新的事件项，选入事件项集合，事件项集合为当次条件对应的所有动作项的集合；

步骤4、根据控制需求，调整事件项执行优先级顺序，排序靠前的事件项优先执行，排序越靠后的后执行，以使得调度优先级顺序与事件项集合顺序一致；

步骤5、上述事件组态后，将事件组态结果存储到配置文件，以作为独立的配置数据；

步骤6、在HMI组态中事件调度模块中，在软件初始化或事件项配置变更后，会自动加载和解析已配置的事件组态数据，并绑定事件关联的变量和控件相对应的数据源和动作对象；完成加载后，事件调度模块根据调度类别和优先级依次调度事件项；

步骤7、事件调度模块持续运行，直至HMI组态软件停止运行或退出。

步骤1中，具体包括如下步骤：

步骤1.1、选择条件触发输入信号源，信号源通常为软件支持设备下的通讯协议字段以及协议解析后的离散量信息；在选择协议字段后，要分别选择设备编组和通道号；

步骤1.2、选择条件触发信号源的比较操作类别；

步骤1.3、选择条件触发比较值类别，所述条件触发比较值包括固定值和变量；

步骤1.4、在选择比较值类别后，设置比较值的具体值或者变量信息；变量为通讯协议其它字段信息，且区分编组和通道；当选择变量时，表示两个通讯协议字段的实时值进行比较；

步骤1.5、将设置的触发条件项选入条件可复合条件集合列表；

步骤1.6、根据控制需求，重复执行步骤1.1～步骤1.5，形成可复合条件项集合；

步骤1.7、根据要求，在可复合条件项集合中，选择两个触发条件项；

步骤1.8、选择复合类型，用于将简单条件复合生成复杂条件，不同的复合类型生成不同的复杂条件；

步骤1.9、执行复合，在可复合条件项集合中，生成新的复合条件项；

步骤1.10、根据控制需求，重复执行步骤1.7～步骤1.9，直到满足复合要求的触发条件项。

步骤2中，具体包括如下步骤：

步骤2.1、选择动作调度类别，不同的动作调度类别下，包括不同的动作类别，选择相应的动作类别项；

步骤2.2、在所选的动作类别项下，设置动作执行参数；

步骤2.3、在执行对象列表中选择动作执行的对象；

步骤2.4、当单个条件需要对应多个控制操作，则需要重复步骤2.1～步骤2.3，以选择多个执行动作项。

本发明的优点：事件序列由一系列用户定义的事件项组成，事件项由触发条件、动作和操作对象组成；规则定义简单，动作项集合涵盖大部分的燃机运行控制场景；支持复杂的条件定义，能满足更加精准的控制要求，语义明确、控制精确；实现了操作层面的自动化，能有效减轻操作人员重复性操作，提升操作效率；可满足一些时效性要求高的操作，提升软件响应的实时性，实现软件自动化的运维能力。

附图说明

图1为本发明中事件条件组态流程图。

图2为本发明中事件组态流程图。

图3为本发明中事件调度执行流程图。

图4为本发明中触发条件支持的比较操作类别。

图5为本发明中复合条件支持的复合类型。

图6为本发明中动作调度类别及动作项的分类。

图7为本发明中事件组态和仿真执行环境部署图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明实施例中，梳理基于燃机控制系统的监控自动化需求，分析提取分类事件条件类型和动作类型，形成条目化和标准化的可组态事件类别，提供一套完整的事件组态和执行方案；当在组态过程中，用户通过图形化界面对事件条件、执行动作、调度类别等进行组态，事件组态见附图1和附图2；在运行过程中，根据周期和操作触发等不同的调度类别进行调度执行，解析并动态判定条件是否满足，当条件满足时，执行相应的动作项集合，条件执行过程见图3所示。

事件项由基本的触发条件、动作和操作对象组成。触发条件用于定义事件动作的前置要求，动作用于定义事件触发的执行行为，操作对象定义动作执行时的作用对象。

触发条件与动作，支持一对一和一对多的关系；动作可作用于单个操作对象上，也可作用于多个操作对象上。触发条件支持复杂的语义定义，满足更加精确的控制要求，可通过与、或和状态迁入等逻辑复合出复杂的控制条件。

当触发条件满足时自动触发执行，自动完成如控件设置值、控件使能、值约束、颜色设置、数据自动存储、文件切换等动作；减轻操作人员重复性动作，实现操作层面的自动化，提升操作效率，同时满足一些特殊的时效性要求，如出现三级报警时的自动紧停等。

因此，本发明的事件组态方法包括如下步骤：

具体地，触发条件组态，选择条件触发输入信号源，信号源通常为软件支持设备(UDP、串口、TCP、CAN等)下的通讯协议字段，以及协议解析后的离散量信息；在选择协议字段后，要分别选择设备编组和通道号；

相同类型设备下支持多种不同的交互协议，HMI组态软件可与多台同接口类型的设备进行通讯，每一种通讯协议定义为一个编组；相同编组协议下可支持多余度，相同编组下的设备余度通常称为通道，如ECU编组下A通道和B通道的协议相同，A通道和B通道为双余度互为备份；

对于步骤1中，具体包括如下步骤：

步骤1.2、选择条件触发信号源的比较操作类别，如大于、小于、等于、不等于、大于等于等，用于判定信号源是否满足指定条件，如协议字段M大于10，当设备通讯接收的协议字段M的实时值大于10时，表示条件成立，否则条件不成立；操作类别见附图4；

步骤1.3、选择条件触发比较值类别，分固定值和变量，表示信号源的实时值可与固定值(如数字常量10等)或者变量(其它协议字段)的实时值等进行比较；

步骤1.4、在选择比较值类别后，可设置比较值的具体值或者变量信息；变量通常为通讯协议其它字段信息，且区分编组和通道，当选择变量时，表示两个通讯协议字段的实时值进行比较；

步骤1.5、：至此单个触发条件项设置完成，如条件C1(协议字段M大于10)为基础条件项，可将设置的触发条件项选入条件可复合条件集合列表；可复合条件项集合作为条件复合和动作触发的基础数据源，存储和显示所有已设置完成的条件项；

步骤1.6、根据控制需求，重复执行步骤1.1～步骤1.5，分别选入条件C2(协议字段N大于等于100)……等条件项，形成可复合条件项集合；如果需要设计的条件为C1与条件C2时，当条件C1和条件C2分别存在可复合条件项集合中时，则继续后续步骤；

步骤1.7、根据要求，在可复合条件项集合中，选择两个触发条件项，如条件C1和条件C2，选择的条件项可以是复合前的简单条件，如条件C1或者条件C2，也可以是复合后的复杂条件，如条件C1与条件C2的结果；

步骤1.8、选择复合类型，包括与、或、状态迁入等，用于将简单条件复合生成复杂条件，不同的复合类型生成不同的复杂条件，如条件C1与条件C2的复合结果与条件C1或条件C2的结果不同，条件C1与条件C2表示条件C1和条件C2同时成立则结果成立，条件C1或条件C2表示任意一个成立则结果成立，条件C1状态迁入条件C2表示条件C1要先满足之后条件C2满足则结果成立；可复合类型见附图5；

步骤1.9、执行复合，在可复合条件项集合中，生成新的复合条件项，如条件C1与条件C2，复合后生成新的条件C3，条件C3可作为独立的触发条件，也可继续复合，如条件C1或条件C3；

步骤1.10、根据控制需求，重复执行步骤1.7～步骤1.9，如新生成的条件C3继续与条件C1或者条件C2进行复合，直到满足复合要求的触发条件项。

步骤2、进行动作组态操作，以得到动作项集合；

具体地，步骤2中包括如下步骤：

步骤2.1、在触发条件组态完整后，进入动作组态，先选择动作调度类别；不同的动作调度类别下，包括不同的动作类别，选择相应的动作类别项，如控件设置值、控件使能、值约束、颜色设置、数据自动存储、文件切换、提示信息弹出框、历史数据记录等动作；见附图6；

步骤2.2、不同的动作类别项，包含不同的动作执行参数，要设置动作执行参数，如控制使能动作的参数为禁用或启动、颜色设置动作的参数为颜色值等；动作项列表见附图6；

步骤2.3、不同动作项可控制不同的动作执行对象，动作执行对象通常为控件、通讯协议字段、数据存储等对象；在执行对象列表中选择动作执行对象；

步骤2.4、至此单个动作项设置完成，如单个条件需要对应多个控制操作，则需要重复步骤2.1～步骤2.3，选择多个执行动作项；如条件C3满足时，需要将控件F禁用，同时将数据存储停止，则需要重复当前步骤两次，分别选入将控件F禁用和数据存储停止，然后继续后续步骤。

此外，当需要其它条件满足执行另外的动作时，如条件C4满足时将控件G的背景色设置为红色，则需要重复步骤1～步骤3，完成所有事件项的组态。

具体地，作为独立的配置数据，可反复加载使用。

具体地，用户触发调度表示当用户点击动作发生时，进行触发条件的判定，当满足条件执行关联的动作项；

周期性调度表示依据设备通讯周期，当通讯协议数据在通讯周期内更新后，进行触发条件的判定，当满足条件执行关联的动作项。

下面通过具体的实施例，对事件组态进行详细的说明。

实施方法：在HMI组态软件中，分别完成条件组态、条件复合、动作组态、动作项执行优先级调整；运行软件，在条件满足的情况下，观察对应的动作项是否执行；优先级是否满足要求；

举例的事件序列为：

a)、当通道处于调试或维护模式时，将通道状态设置为1；

b)、当通道处于调试或维护模式时，将通道状态设置为2。

c)、如果a的优先级高于b则最终输出值为2，反之输出值为1,以判定事件优先级是否满足要求。

按照如图7搭建事件组态的仿真验证环境；HMI组态软件包含事件组态模块，用于事件组态和事件调度；燃机仿真软件包含控制软件模块和发动机等算法模型模块，以产生事件触发的数据源，并监视动作输出结果；HMI组态软件和燃机仿真软件通过UDP进行通讯，需要分别设置它们的通讯参数，以建立通讯连接。

具体实施步骤如下：

步骤S100：启动HMI组态软件，进入事件组态页面，选择条件触发输入信号源，信号表名选择“接收数据_UDP”，通道编组选择“ECU”，通道名称选择“A通道”，信号名选择“DebugState”(表示调试状态信息)；

步骤S200：选择条件触发信号源的比较操作类别，比较操作类别选择“等于”；

步骤S300：选择条件触发比较值类别，比较值类别选择“固定值”；

步骤S400：在固定值数字框中输入数字1，表示调试状态处于调试模式；

步骤S500：将设置的条件项选入可复合条件项集合；

步骤S600：根据控制需求，重复执行S100～S500步骤，并在S400步骤的固定值中输入数字2，表示调试状态处于维护模式；

步骤S700：在可复合条件项集合中，选择刚才组态完成的两个条件项；

步骤S800：选择复合类型，不同的复合类型判断逻辑不同：

或逻辑，如条件Q或条件R，表示条件Q或者条件R任一条件成立或均成立时，则认为复合条件成立，执行事件动作；如果条件Q或者条件R均不成立时，则认为复合条件不成立，不执行事件动作。

与逻辑，如条件Q与条件R，表示当条件Q和条件R均成立时，则认为复合条件成立，执行事件动作；如果条件Q和条件R只有一个成立或都不成立时，则认为复合条件不成立，不执行事件动作。

状态迁入逻辑，如条件Q状态迁入条件R，表示当条件Q先成立，之后条件R成立时，则认为复合条件成立，执行事件动作；如果条件Q不成立或者条件Q成立而条件R不成立，或者均不成立时，则认为复合条件不成立，不执行事件动作。

此处，复合类型选择“或逻辑”；

步骤S900：执行复合操作，在可复合条件项集合中，生成新的复合条件项，新的复合项为“DebugState＝1或DebugState＝2”，表示调试状态处于调试或维护模式；

步骤S1000：此时条件复合项满足预先设计要求，不再重复执行以上复合步骤；

步骤S1100：在触发条件组态完成后，进入动作组态，选择动作调度类别，调度类别设置为周期执行；

步骤S1200：选择动作类别项为控件设置值；

步骤S1300：不同的动作项，包含不同的动作执行参数，控件设置值的参数要求输入给定值，设置值类别分为固定值和跟随值，固定值为固定的数字量，跟随值为跟随某一信号变量的实时值，此时选择固定值，并输入数字值1；

步骤S1400：不同动作类别下包含不同动作执行对象，选择动作执行对象“通道状态”控件；

步骤S1500：此时，动作项满足a的设置要求，不再重复步骤S1200～S1400；

步骤S1600：从可复合条件项集合中，选择动作触发条件“DebugState＝1或DebugState＝2”；将设置的动作项集合和选择的触发条件，一并选入事件集合，生成新的事件项；

步骤S1700：根据控制需求，重复步骤S1100～S1600，完成条件动作b的组态，在步骤S1300的固定值中输入数字2；

配置完成后，应生成如下所示配置内容：

步骤S1800：此时，不执行事件项顺序的调整，继续后续步骤；

步骤S1900：完成事件组态后，关闭组态窗口；

步骤S2000：软件事件调度模块，自动加载并解析事件项，绑定事件关联的变量和控件等数据源和动作对象；

步骤S2100：事件调度模块周期性的调度a和b的事件项；动态判定触发条件项是否满足设计要求，在燃机仿真软件上将燃机运行状态置为调试或维护模式，以满足“((接收数据_UDP:DebugState:ECU:主控通道等于1)或运算(接收数据_UDP:DebugState:ECU:主控通道等于2))”的触发条件，此时先后执行a和b，在执行日志中输出值的变更记录，可以看出先输出1再输出2且最终结果为2，表明a优先于b执行，a的优先级更高；

此时，可返回步骤S1800，将条件Q和b的优先级调整，将b的优先级调高；然后重复执行后续步骤，观察输出日志的执行顺序，此时记录中先输出2再输出1且最终结果为1，表明b的优先于a执行，b的优先级更高；

步骤S2200：事件调度模块持续运行，直至软件停止运行或退出。

Claims

1.一种支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法，其特征是，所述事件组态方法包括如下步骤：

步骤2、进行动作组态操作，以得到动作项集合；

2.根据权利要求1所述的支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法，其特征是，步骤1中，具体包括如下步骤：

步骤1.2、选择条件触发信号源的比较操作类别；

步骤1.6、根据控制需求，重复执行步骤1.1~步骤1.5，形成可复合条件项集合；

步骤1.10、根据控制需求，重复执行步骤1.7~步骤1.9，直到满足复合要求的触发条件项。

3.根据权利要求1或2所述的支持事件序列自定义的燃机监控软件事件组态方法，其特征是，步骤2中，具体包括如下步骤：

步骤2.2、在所选的动作类别项下，设置动作执行参数；

步骤2.3、在执行对象列表中选择动作执行的对象；

步骤2.4、当单个条件需要对应多个控制操作，则需要重复步骤2.1~步骤2.3，以选择多个执行动作项。