CN113064703A - 一种面向多运算周期的批量下装组态的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，该方法能够实现对下装的程序组织单元(Program organization unit,POU)页的批处理功能。在系统设定的每个周期中可同时处理的POU页的数量内，工程人员可动态设定在每个周期内期待批量处理的POU页的数量，不同任务周期可设置不同的处理量。当在某任务周期内批量处理这些新下装的POU页时，这多个POU页中包含的信息可在同一个周期任务内生效，可保证系统中运算数据的实时性和稳定性。同时系统又对每个运算周期中可批量处理的POU页页数上限进行设定，以保证下装过程对系统的扰动量小，从而提高系统的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于电厂控制技术领域，具体涉及一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，该方法能够实现对下装的程序组织单元(Program organization unit,POU)页的批处理功能。
背景技术
随着工业自动化行业的高速发展，分布式控制系统在火电行业得到了广泛的应用，由于控制过程的多样性和复杂性，适用于该系统的组态信息通常数量庞大且组态文件即POU页之间数据引用关系繁杂，而且组态信息会经常被改动以满足各种控制需求，而且在此基础上，分布式控制系统需要保证下装POU页时对系统产生的影响最小化。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供了一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，该方法能够实现在运算周期内批量处理下装的POU页，系统可根据用户和系统设定的页数在各个运算周期内批量更新或删除POU页。当在同一个周期内处理这些新下装的POU报文时，这多个POU报文中包含的信息可在同一个运算周期内生效，这可保证系统中运算数据的实时性。同时系统又对每个运算周期中可批量处理的POU页页数上限进行设定，以保证下装过程对系统的扰动量小，从而提高系统的安全性和可靠性。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，用于工业过程控制系统中逻辑组态下装过程，包含以下步骤：
步骤a)确定在某运算周期内希望更新或删除POU页的页数：系统为每个运算周期规定了可一次性处理的最大POU页页数Pi，工程人员在下装组态文件之前设定单运算周期内期望一次性处理的POU页的最大页数Ni，当设定的最大页数Ni超过系统规定的页数Pi时，系统将页数Pi作为每周期的处理数量，当设定的最大页数Ni小于系统规定的页数Pi时，则采用设定的最大页数Ni；如果工程人员没有设定页数，则采用手动设定默认值1页，即每运算周期内只更新或者删除一页POU页；
步骤b)POU页报文的接收过程：当控制器接收到从上位机发送过来的POU页报文时，不对POU页报文进行任何解析，而是直接将接收到的报文统一存储至大缓冲区，以备后续处理；
步骤c)控制器对接收到的POU页报文的预处理过程：控制器从大缓冲区读取接收到的POU页报文，对POU页报文进行预处理，主要是解析报文中的请求信息、报文中POU页的任务级信息、报文中POU页的内容信息，将处理的结果存储至预处理缓冲区，一次预处理完成后，控制器置预处理完成标记；
步骤d)POU页报文的批处理过程：在周期任务中，当控制器检测到已经进行过预处理操作后，在周期运算之前就会从预处理缓冲区加载POU页报文的各项信息，并将这些信息拷贝至控制器中存储的对应POU页对象处，以等待后续运算任务加载。
其中步骤a)中，上位机根据逻辑的组态需求及运算需求设计组态页面结构，称其为一页POU页，根据不同的运算周期，系统支持的一个周期内处理的POU页数也不同，因此不同运算周期对应不同的设定的最大页数Ni。
其中步骤b)中，当没有POU页报文下发时，控制器一直在等待，若有POU页报文下发，控制器直接将此报文存储至大缓冲区，若存储成功时，置相应的标志位，等待预处理过程，否则，向上位机返回下装失败报文。
其中步骤c)中，当有报文存储至大缓冲区时，控制器就开始对POU页报文进行预处理，预处理失败，则向上位机返回下装失败报文；在预处理过程中，控制器会判断已经预处理过的POU页报文量是否满足规定的处理数量；如果处理数量不满足，而此时大缓冲区中POU页报文数量不为空，控制器继续预处理大缓冲区的下一个报文；如果大缓冲区的报文数量已经为空，则进行报文的批处理操作；如果预处理过的报文量等于处理数量而此时大缓冲区中还有报文，控制器先进行批处理操作，等到下一次预处理时再预解析缓冲区中的报文。
其中步骤d)中控制器检测其进行过预处理操作是通过检测步骤c)中所置的预处理完成变量标记，只有当变量标记符合要求且这些POU页的各项信息均通过检测，则进行POU页最终的更新或删除操作，若对应的操作成功，则向上位机返回下装成功报文，否则，返回下装失败报文。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：当相同周期的POU页之间存在数据引用时，该方法可减少更新的POU页中的内容生效的周期，使得本地POU页引用端所引用的源端POU页中的数据为最新数据。特别是在一个周期中，当有多页POU页文件之间存在数据引用时，这可极大的减少数据生效的时间，使得这多页文件的运算任务在几个周期内便稳定下来，保证了系统运行的实时性和可靠性；同时，为了减少下装过程对控制系统中的实时任务的扰动，系统设定了每个周期中可批量处理的POU页数上限，用户在此限制内可对POU页页数处理量进行动态设定，既提高了POU文件的处理效率，也维护了系统的稳定性。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
图2为报文预处理流程图。
图3为报文批处理流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述内容、特征和优点能够更加清晰易懂，下面结合附图对本发明的详细实施步骤做具体的说明。
如图1所示，一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，具体实施步骤如下：
步骤1，确定在某运算周期内希望更新或删除POU页的页数，系统为每个运算周期规定了可一次性处理的最大POU页页数Pi，工程人员在下装组态文件之前设定单运算周期内期望一次性处理的POU页的最大数量，当设定的页数Ni超过系统设定的数目Pi时，系统将Pi作为每周期的报文处理数量，当Ni小于Pi时，则采用Ni。如果工程人员没有设定页数，则采用手动设定默认值1，即每运算周期内只更新或者删除一页POU页；
步骤2，接收POU页报文，POU页报文的接收流程如下：
1)控制器端等待接收POU页报文；
2)控制器接收到POU页报文后，置相应的标志位以说明控制器中接收到新的POU页报文文件；
3)不区分POU页报文属于哪个任务周期，而是直接将接收到的所有POU页报文存储至同一大缓冲区，以防止后续预处理过程来不及处理，若保存失败，向上位机发送保存失败应答报文；
步骤3，对接收到的报文进行预处理，如图2所示，预处理流程如下所示：
1)当控制器检测到相应的标志位变化时，从报文大缓冲区读取控制器接收到的POU页报文文件，若相应标志位无变化，则继续等待；
2)解析报文缓冲区中的POU页报文信息，解析过程如下：
a)确定POU页报文所属的任务周期，若任务周期不合法，返回下装失败应答报文；若合法则进行下一步；
b)确定该POU页报文中的任务类型，任务类型包括更新POU页和删除POU页，若任务类型不合法，返回下装失败应答报文；若合法则进行下一步；
c)确定该POU页报文对应的POU页页号，若页号不合法，返回下装失败应答报文；若合法则进行下一步；
d)如果任务类型为更新POU页，则按照指令、数据、POU页标签信息解析大缓冲区中的报文信息，接下来根据该POU页的任务级和页号，将解析后的信息存储至相应的预处理缓冲区；如果任务类型为删除POU页，则不做的解析工作，而是将对应任务周期和POU页对应的缓冲区处的内容置为0；
e)确定已经解析的POU页的数量，每解析完一页POU文件，统计当前该运算周期中已经预解析的POU页的数量，当数量没有超过控制器中的POU的处理数量而大缓冲区中已无POU页报文，置相应的标志位以等待后续的批处理工作；若此时处理数量已经等于设定的POU页数量，此时停止从大缓冲区读取POU页报文，置相应的标志位等待批处理过程，当处理完后再进行步骤3；
3)大缓冲区中的POU报文数量为空时，控制器置相应标志位，预处理过程结束，否则，继续从大缓冲区解析接收到的POU页报文信息。
步骤4，POU页报文的批处理过程，在周期运算任务中将预处理的信息拷贝至控制器中的POU页对象处，如图3所示，其过程如下：
1)在周期任务中，检测是否有可进行加载的此任务周期对应的预处理信息；
2)若有，以预处理缓冲区中的POU页页号为索引，定位至该POU页页号对应的POU对象中的POU页内容，进行下一步；若没有，则结束，进行后续计算任务；
3)若任务类型为更新POU页，将缓冲区和对象中的内容对比，将对象和缓冲区中指令类型和指令名相同的区域的数据从对象处拷贝至缓冲区中，接下来不区分任务类型，将POU页页号对应的缓冲区中的POU页信息拷贝至对象处；
4)拷贝成功后，向上位机发送该页POU页下装成功报文，否则，发送下装失败报文；
5)当预处理缓冲区中无POU页时，POU页批处理过程结束，控制器可进行可续工作。
Claims (5)
1.一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，其特征在于，用于工业过程控制系统中逻辑组态下装过程，包含以下步骤：
步骤a)确定在某运算周期内希望更新或删除POU页的页数：系统为每个运算周期规定了可一次性处理的最大POU页页数Pi，工程人员在下装组态文件之前设定单运算周期内期望一次性处理的POU页的最大页数Ni，当设定的最大页数Ni超过系统规定的页数Pi时，系统将页数Pi作为每周期的处理数量，当设定的最大页数Ni小于系统规定的页数Pi时，则采用设定的最大页数Ni；如果工程人员没有设定页数，则采用手动设定默认值1页，即每运算周期内只更新或者删除一页POU页；
步骤b)POU页报文的接收过程：当控制器接收到从上位机发送过来的POU页报文时，不对POU页报文进行任何解析，而是直接将接收到的报文统一存储至大缓冲区，以备后续处理；
步骤c)控制器对接收到的POU页报文的预处理过程：控制器从大缓冲区读取接收到的POU页报文，对POU页报文进行预处理，主要是解析报文中的请求信息、报文中POU页的任务级信息、报文中POU页的内容信息，将处理的结果存储至预处理缓冲区，一次预处理完成后，控制器置预处理完成标记；
步骤d)POU页报文的批处理过程：在周期任务中，当控制器检测到已经进行过预处理操作后，在周期运算之前就会从预处理缓冲区加载POU页报文的各项信息，并将这些信息拷贝至控制器中存储的对应POU页对象处，以等待后续运算任务加载。
2.如权利要求1所述的一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，其特征在于，其中步骤a)中，上位机根据逻辑的组态需求及运算需求设计组态页面结构，称其为一页POU页，根据不同的运算周期，系统支持的一个周期内处理的POU页数也不同，因此不同运算周期对应不同的设定的最大页数Ni。
3.如权利要求1所述的一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，其特征在于，其中步骤b)中，当没有POU页报文下发时，控制器一直在等待，若有POU页报文下发，控制器直接将此报文存储至大缓冲区，若存储成功时，置相应的标志位，等待预处理过程，否则，向上位机返回下装失败报文。
4.如权利要求1所述的一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，其特征在于，其中步骤c)中，当有报文存储至大缓冲区时，控制器就开始对POU页报文进行预处理，预处理失败，则向上位机返回下装失败报文；在预处理过程中，控制器会判断已经预处理过的POU页报文量是否满足规定的处理数量；如果处理数量不满足，而此时大缓冲区中POU页报文数量不为空，控制器继续预处理大缓冲区的下一个报文；如果大缓冲区的报文数量已经为空，则进行报文的批处理操作；如果预处理过的报文量等于处理数量而此时大缓冲区中还有报文，控制器先进行批处理操作，等到下一次预处理时再预解析缓冲区中的报文。
5.如权利要求1所述的一种面向多运算周期的批量下装组态的方法，其特征在于，其中步骤d)中控制器检测其进行过预处理操作是通过检测步骤c)中所置的预处理完成变量标记，只有当变量标记符合要求且这些POU页的各项信息均通过检测，则进行POU页最终的更新或删除操作，若对应的操作成功，则向上位机返回下装成功报文，否则，返回下装失败报文。
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