CN113703413A - 基于二级索引的数据交互方法和系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于二级索引的数据交互方法、系统、设备及存储介质，方法包括取并解析控制器中工具端下装的组态文件，得到组态文件的更新类型和组态文件页号的解析结果；对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到组态文件中的IO测点的测点信息、组态文件页号及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；将所有IO测点的组态文件页号、二级索引与IO测点的测点信息发出，并获取更新生成新的点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成的请求信息；响应于请求信息在组态文件中查找并处理目标数据。该方法当配置的组态文件变化时，控制器更新该二维列表，操作原站只需要更新二级索引即可，使得交互高效便捷。
Description
技术领域
本发明属于控制器数据处理技术领域，具体涉及一种基于二级索引的数据交互方法和系统、设备及存储介质。
背景技术
分布式控制系统(Distributed Control System,简称DCS)是一种专门设计的控制系统，用于控制工业过程中复杂、大型的应用。控制器是分布式控制系统的大脑，控制着在地理上分布在控制区域的各个部分的应用，并执行各种设备的控制算法和配置，处理和工程PC之间的网络通信，其通过单工或冗余配置来实现以更好地控制复杂过程的性能。控制器的可靠性、稳定性及高时效性是分布式控制系统的高可靠性、灵活性、协调性和稳定性的保障，因此控制器中任何一种功能的设计和实现必须以可靠性、稳定性和高时效性为前提。
在工业控制领域，分布式控制系统中当工具端向控制器更新组态文件使得控制器中组态校验码改变时，控制器需要及时向后台上送IO测点的信息以使操作员站生成最新点目录。后台在解析IO测点的信息时会存储IO点的数据索引值以供后续对控制器中的数据的遥信、遥控、遥调、遥测操作，但是在控制系统中会采用大量的模拟量及开关量信号，工具端的向控制器下装组态文件会导致控制器中IO测点的数据索引值变化，此时控制器需要及时的向后台上送最新的IO测点的数据索引值以供后台生成最新的点目录从而支持后台对控制器中的数据操作的准确性及保证数据操作的可靠性。但是后台生成点目录的工作量很繁重，工具端会频繁的向控制器进行组态下装操作，工具端对某一个IO测点进行增删减操作可能会造成其他所有IO测点的数据索引值变化，工具端将改变后的IO测点配置（组态文件）下装至控制器后，控制器中的IO测点的数据索引值也会跟随变化，此时后台也需要更新所有IO测点的数据索引值，如果将数据索引值作为后台和控制器之间数据交互的索引信息的话，后台解析大量IO测点信息的索引信息是一项繁重的工作，这会大大降低程序运行效率，从而影响系统的实时性。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种基于二级索引的数据交互方法和系统、设备及存储介质。该方法针对的控制器可以根据定位到的数据索引值获取到对应的IO测点实时值，高效便捷，使得后台更新点目录的效率会大大提高。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种基于二级索引的数据交互方法，包括以下步骤：
解析控制器中工具端下装的组态文件报文头，得到组态文件的更新类型和组态文件页号；
根据组态文件的更新类型和组态文件页号，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
将所有IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引发出给后台，后台更新生成新的点目录，并根据点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成请求信息；
响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据。
作为本发明的进一步改进，所述组态文件包含组态文件报文头和数据区及指令区，组态文件报文头包含组态文件的更新类型及组态文件页号；
所述IO测点的测点信息包括IO测点的标签名、IO测点的实时数据、IO测点的量程范围及报警信息，IO测点的测点信息均存储于组态文件的数据区。
作为本发明的进一步改进，所述更新类型包含初始类下装、更新类下装和删除类下装。
作为本发明的进一步改进，所述得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系，具体包括：
当所述更新类型为删除类下装时，定位控制器中存储的新下装的组态文件页号对应的控制器中的旧组态文件，将旧组态文件中所有的IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系置0；
当所述更新类型为更新类下装时，定位控制器中存储的新下装的组态文件页号对应的控制器中的旧组态文件，将旧组态文件中所有的IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系置0；并遍历解析指令区中的指令信息，获得新下装的组态文件中的每一个IO测点对应的数据索引值，在新下装的组态文件的数据区中偏移所述数据索引值后，重新解析获取IO测点对应的二级索引信息及IO测点的测点信息；并将新下装的组态文件页号、二级索引信息与IO测点的数据索引值对应，即组态文件页号+二级索引对应一数据索引值，控制器实时维护此IO测点的对应关系；
当为初始类下装时，直接解析新下装的组态文件中的指令区，遍历解析指令区中的指令信息，获取到该组态文件中每一个IO测点对应的数据索引值，根据获得的数据索引值，在新组态文件的数据区偏移相应的数据索引值后，解析获取该IO测点对应的二级索引信息，然后将新组态文件页号、二级索引信息与数据索引值对应。
作为本发明的进一步改进，遍历解析指令区中的指令信息时，每一个IO测点对应一条指令信息。
作为本发明的进一步改进，响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据，具体为：
根据后台发送的基于组态文件页号和二级索引信息请求信息，以及控制器中维护的组态文件页号、二级索引与数据索引值对应关系，通过所述对应关系在控制器中的组态文件中找到目标数据。
一种基于二级索引的数据交互系统，包括：
获取模块，用于解析控制器中工具端下装的组态文件报文头，得到组态文件的更新类型和组态文件页号；
解析模块，用于根据组态文件的更新类型和组态文件页号，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
发送模块，用于将所有IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引发出给后台，后台更新生成新的点目录，并根据点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成请求信息；
查找模块，用于响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于二级索引的数据交互方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于二级索引的数据交互方法的步骤。
本发明的有益效果体现在：
本发明减轻了后台维护更新点目录的压力，提高了系统交互的实时性。在工具端配置组态文件时，组态文件中的IO测点得数据索引值根据配置信息变化，但是不管IO测点数据索引值如何变化，其对应的组态文件页号、二级索引号（IO测点通道号）总是不经常变化的，将组态文件页号和二级索引号作为控制器与后台的索引信息，当工具端IO测点的配置信息变化时，后台需要更新点目录的工作量是很少的，这可极大的减轻后台更新点目录的工作量，从而减少程序运算量，提高程序运行效率；另一方面，控制器中将组态文件页号+二级索引与IO测点的数据偏移信息对应，当工具端向控制器下装组态文件时（组态配置文件变化），控制器负责维护组态文件页号+二级索引与IO测点的数据索引值的对应关系，当后台需要向控制器请求数据时，只需要向控制器发送想要请求的IO测点的组态文件页号+二级索引，控制器就可以根据对应关系找到IO测点的数据索引值信息，从而找到到对应的组态文件中的IO测点数据处，高效便捷，提高程序运行的实时性。
附图说明
图1为本发明基于二级索引的数据交互方法的流程图；
图2为基于二级索引的数据交互系统结构示意图；
图3为电子设备结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
如图1所示，本发明一种基于二级索引的数据交互方法，包括以下步骤：
解析控制器中工具端下装的组态文件报文头，得到组态文件的更新类型和组态文件页号；
根据组态文件的更新类型和组态文件页号，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
将所有IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引发出给后台，后台更新生成新的点目录，并根据点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成请求信息；
响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据。
本发明基于二级索引的数据交互方法，控制器向后台上送的IO测点信息中的数据信息采用二级索引（IO测点通道号）的方式，控制器中维护真正的数据索引值，通过后台发送的组态文件页号+二级索引，控制器可在维护的二维列表中查找到唯一的数据索引值，通过组态文件页号+数据索引值可在组态文件中定位到后台请求的数据值。当配置的组态文件变化时，控制器更新该二维列表，后台只需要更新二级索引即可。控制器就可以根据定位到的数据索引值获取到对应的IO测点实时值，高效便捷。
该方法当工具端配置的组态文件变化时（向控制器下装组态文件），控制器更新维护该组态文件页号+二级索引与IO测点的数据索引值的对应关系的二维列表，同时向后台上送最新的IO测点的测点信息、组态文件页号和二级索引信息，后台收到更新信息后更新点目录，因为即使工具端的IO测点配置信息变化时，IO测点对应的二级索引信息不会大幅度变化，同时IO测点信息及组态文件页号也不会大幅度变化，因此后台更新点目录的效率会大大提高。
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。
实施例
如图1所示，本发明一种基于二级索引的数据交互方法，包含以下步骤：
S1，控制器中获取并解析工具端下装的组态文件，得到新下装的组态文件的更新类型和组态文件页号的解析结果；
所述更新类型包含初始类下装、更新类下装和删除类下装。
其中，组态文件包含组态文件报文头和数据区及指令区，组态文件报文头包含组态文件的更新类型及组态文件页号这两项信息。
IO测点的测点信息包含：IO测点的标签名、IO测点的实时数据、IO测点的量程范围及报警信息；这些测点信息均存储于组态文件的数据区。
S2，根据更新类型的解析结果，对新下装的组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到组态文件中的IO测点的测点信息、组态文件页号及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系并将对应关系存储至控制器中；
组态文件的页号大小为1000~1364。
作为优选实施例，得到所有IO测点的测点信息、组态文件页号及二级索引与IO测点的数据索引值的对应关系具体包括：
当更新类型为删除类下装时，将控制器中存储的新下装的组态文件页号对应的控制器中旧组态文件中的所有的IO测点的组态文件页号+二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系置0；
当更新类型为更新类下装时，首先将控制器中存储的该新下装的组态文件页号对应的控制器中旧组态文件中的对应的所有IO测点的组态文件页号+二级索引与数据索引值的对应关系置0；然后解析新下装的组态文件中的指令区，每一个IO测点在指令区对应一条指令信息，遍历解析指令区中的指令信息，即获得该新下装的组态文件中的每一个IO测点对应的数据索引值，根据获得的每一个IO测点对应的数据索引值，在新下装的组态文件的数据区偏移相应的数据索引值后，解析获取IO测点对应的二级索引信息及IO测点的其他测点信息；将新下装的组态文件页号、二级索引信息与该IO测点的数据索引值对应，即组态文件页号+二级索引对应一数据索引值，控制器实时维护此IO测点的对应关系；
当为初始类下装时，直接解析新下装的组态文件中的指令区，遍历解析指令区中的指令信息，获取到该组态文件中每一个IO测点对应的数据索引值，根据获得的数据索引值，在新组态文件的数据区偏移相应的数据索引值后，解析获取该IO测点对应的二级索引信息，然后将新组态文件页号、二级索引信息与数据索引值对应。
遍历解析指令区中的指令信息时，每一个IO测点对应一条指令信息。
S3，前两步解析完成后，将所有IO测点的组态文件页号、二级索引与IO测点的测点信息发送给后台，后台根据这些信息更新生成新的点目录；
利用后台更新后的点目录在控制器中的组态文件中查找对应数据具体为：
根据后台发送的基于组态文件页号和二级索引信息请求信息，以及控制器中维护的组态文件页号、二级索引信息与数据索引值对应关系，通过该对应关系在控制器中的组态文件中找到目标数据。
S4，后台根据更新后的点目录信息中的组态文件页号和二级索引信息向控制器请求数据；控制器利用后台下发的请求信息在组态文件中查找并处理目标数据。
如图2所示，本发明的另一目的在于提出一种基于二级索引的数据交互系统，包括：
获取模块，用于获取并解析控制器中工具端下装的组态文件，得到组态文件的更新类型和组态文件页号的解析结果；
解析模块，用于根据组态文件的更新类型和组态文件页号的解析结果，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到组态文件中的IO测点的测点信息、组态文件页号及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
发送模块，用于将所有IO测点的组态文件页号、二级索引与IO测点的测点信息发出，并获取根据所有IO测点的组态文件页号、二级索引与IO测点的测点信息更新生成新的点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成的请求信息；
查找模块，控制器响应后台的请求信息在组态文件中查找并处理目标数据。
如图3所示，本发明第三个目的是提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于二级索引的数据交互方法的步骤。
图中，通讯接口用于接入外部设备，以获取数据。
所述基于二级索引的数据交互方法包含以下步骤：
解析控制器中工具端下装的组态文件报文头，得到组态文件的更新类型和组态文件页号；
根据组态文件的更新类型和组态文件页号，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
将所有IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引发出给后台，后台更新生成新的点目录，并根据点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成请求信息；
响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据。
本发明第四个目的是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于二级索引的数据交互方法的步骤。
所述基于二级索引的数据交互方法包含以下步骤：
解析控制器中工具端下装的组态文件报文头，得到组态文件的更新类型和组态文件页号；
根据组态文件的更新类型和组态文件页号，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
将所有IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引发出给后台，后台更新生成新的点目录，并根据点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成请求信息；
响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于二级索引的数据交互方法，其特征在于，包括以下步骤：
解析控制器中工具端下装的组态文件报文头，得到组态文件的更新类型和组态文件页号；
根据组态文件的更新类型和组态文件页号，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
将所有IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引发出给后台，后台更新生成新的点目录，并根据点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成请求信息；
响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述组态文件包含组态文件报文头和数据区及指令区，组态文件报文头包含组态文件的更新类型及组态文件页号；
所述IO测点的测点信息包括IO测点的标签名、IO测点的实时数据、IO测点的量程范围及报警信息，IO测点的测点信息均存储于组态文件的数据区。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述更新类型包含初始类下装、更新类下装和删除类下装。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：
所述得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系，具体包括：
当所述更新类型为删除类下装时，定位控制器中存储的新下装的组态文件页号对应的控制器中的旧组态文件，将旧组态文件中所有的IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系置0；
当所述更新类型为更新类下装时，定位控制器中存储的新下装的组态文件页号对应的控制器中的旧组态文件，将旧组态文件中所有的IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系置0；并遍历解析指令区中的指令信息，获得新下装的组态文件中的每一个IO测点对应的数据索引值，在新下装的组态文件的数据区中偏移所述数据索引值后，重新解析获取IO测点对应的二级索引信息及IO测点的测点信息；并将新下装的组态文件页号、二级索引信息与IO测点的数据索引值对应，即组态文件页号+二级索引对应一数据索引值，控制器实时维护此IO测点的对应关系；
当为初始类下装时，直接解析新下装的组态文件中的指令区，遍历解析指令区中的指令信息，获取到该组态文件中每一个IO测点对应的数据索引值，根据获得的数据索引值，在新组态文件的数据区偏移相应的数据索引值后，解析获取该IO测点对应的二级索引信息，然后将新组态文件页号、二级索引信息与数据索引值对应。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
遍历解析指令区中的指令信息时，每一个IO测点对应一条指令信息。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：
响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据，具体为：
根据后台发送的基于组态文件页号和二级索引信息请求信息，以及控制器中维护的组态文件页号、二级索引与数据索引值对应关系，通过所述对应关系在控制器中的组态文件中找到目标数据。
7.一种基于二级索引的数据交互系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于解析控制器中工具端下装的组态文件报文头，得到组态文件的更新类型和组态文件页号；
解析模块，用于根据组态文件的更新类型和组态文件页号，对组态文件中的指令区和数据区进行解析，得到IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引与IO测点的实时数据在数据区的数据索引值的对应关系；
发送模块，用于将所有IO测点的测点信息、组态文件页号以及二级索引发出给后台，后台更新生成新的点目录，并根据点目录中的组态文件页号和二级索引信息生成请求信息；
查找模块，用于响应于所述请求信息，在组态文件中查找并处理目标数据。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6任一项所述基于二级索引的数据交互方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述基于二级索引的数据交互方法的步骤。
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