CN1170167A - 配置工具中的设计部件复用方法 - Google Patents

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Abstract

在配置工具的一种设计部件复用方法中,定义一个功能对象和另一个功能对象之间的一种别名关系的引用链路被建立。在分别代表一个功能对象和另一个功能对象的图标之间显式地显示该引用链路。根据该引用链路将一个功能对象和另一个功能对象设置为别名。在显示器上显式地断开该引用链路以便消除这种别名关系。

Description

配置工具中的设计部件复用方法
本发明涉及部件复用方法，允许设计人员在用于开发类似控制系统的系统控制程序这样的控制软件的控制设计配置工具中，流畅地复用以前的设计结果。
控制设计配置工具(Configuration tool)是一种软件系统，用于设计某个控制系统，将设计结果转换为在控制器中可用的数据形式并输出被转换的数据。图8给出了在这样一种控制设计配置工具上的一个控制设计例子。设计人员在显示器的编辑窗口或编辑表格81中显示基本的功能部件(以下称为控制部件)82、83和84，对应例如模拟输入(AI)部件和模拟输出(AO)部件这样的输入/输出(I/O)点以及例如PID部件这样的控制点。设计人员接着定义这些控制部件的输入/输出终端82b、83a、83b和84a的连接关系85和86，以便设计出某个控制系统并建立控制软件。
这时，如果由若干控制部件组成的先前设计结果能有效地被复用，就能够提高设计工作的效率，因此也能提高生产率。
在许多传统的控制设计配置工具中，即使对应控制器的最小功能单元的基本功能部件(控制部件)和各个控制部件的设置值(数据)是可复用的，由多个控制部件的组合构成的设计结果也不能被复用。
为了解决这个问题，已经尝试在配置工具中采用软件IC部件的形式来表示具有某个特定功能的设计结果。更具体来说，由若干控制部件组成的设计结果(可复用部件)被定义为一个黑箱(black box)，而与该黑箱的功能相关的输入/输出数据则由该黑箱的输入/输出终端表示。
在上述的软件IC部件的形式中，要获取作为确定是否应用和可复用部件(黑箱)的输入/输出终端的连接目标相关的设计结果的线索的信息是很困难的。因此，无法流畅地找到被复用的设计结果。即，简单地通过观察被复用的设计结果的组成部件来确定被连接到可复用部件的输入/输出终端的目标部件以及目标部件的属性是很困难的。因此，在设计中，由于缺少输入/输出终端之间连接相关的信息，可能会把不适当的基本控制部件连接到可复用部件上，这样就降低了设计工作的效率。
常规的做法是，为了得到这样的信息，必须分别地查找附加在表示软件IC部件的设计结果上的说明书以及描述有关输入/输出终端之间连接信息的文档，这就需要一个比较长的查找时间。
即使连接到将被复用的设计结果上的连接目标部件已经设置了和被连接到可复用部件上的部件共同的值或数据，也无法共享这些数据。在复用目标上必须重新输入相同的数据。结果是数据输入变得费时和麻烦，而且输入错误可能降低设计质量。
本发明的目的是提供一种设计环境，在这种环境中，设计人员能流畅地复用先前设计结果的数据以及控制设计配置工具中的控制部件。
为了实现本发明的上述目的，提供了配置工具中的一种设计部件复用方法，在计算机显示装置上将作为具有特定功能的设计部件的多个功能对象用图标显示，通过图示在显示器上显示的多个图标的连接关系，定义由多个图标显示的多个功能对象之间的数据流，并且从其数据流被定义的多个功能对象中建立应用软件，包括设置引用链路的步骤：在一个功能对象和另一个功能对象之间定义别名(alias)关系，在显示装置上显式地显示分别表示一个功能对象和另一个功能对象的图标之间的引用链路，根据该引用链路将一个功能对象和另一个功能对象设置为别名，并且在显示装置上显式地断开该引用链路以取消该别名关系。
图1给出根据本发明的一个实施例的控制设计配置工具；
图2A是一个视图，表示该控制设计配置工具的编辑窗口；
图2B为图2A的功能块示意图；
图3A和图3B说明某个别名；
图4A到图4C表示将控制部件定义为引用部件的过程；
图5表示在不同的编辑表格中的控制部件之间形成引用链路的一个状态；
图6表示本发明的实施例的控制设计配置工具的编辑窗口；
图7A到图7C表示利用容器(container)和别名复用设计结果和设计数据；以及
图8表示在控制设计配置工具上的一个控制设计。
下面将结合附图介绍本发明的实施例。
图1表示根据本发明的一个实施例的控制设计配置工具。
建立在个人计算机(PC)或工作站(WS)上的控制设计配置工具2主要包括设计段(控制块编辑段)3，用于提供允许设计人员设计控制系统的设计环境；包括设计信息存储段4，用于存放由设计段3所设计的结果；包括部件存储段5，用于将设计段3所设计的全部或部分设计结果作为可复用部件存放起来；还包括部件登记/查找段6，作为部件存储段5和设计段3的界面。
在设计段3中，和输入/输出(I/O)具有一对一对应关系的基本功能部件(控制部件)和例如模拟输入(AI)和PID部件这样的控制点被显示为图标，设计人员在编辑表格上定义并设计这些部件之间的连接关系。
图2A给出配置工具的一个编辑窗口，表示设计段3中的一种设计状态。
例如模拟输入(AI)这样的控制部件(基本功能部件)和PID部件被显示为图标，称为功能块。设计人员用鼠标(没有表示)在编辑屏幕21中打开的一个窗口(以下称为编辑表格)22上定义控制部件23的输入/输出终端24之间的连接关系。
在该实施例中，如图2B所示，表示控制部件23的功能块有一个代表该控制部件的部件名以及代表该控制部件的功能的功能名26。功能块还有一个同时代表作为在设计时控制系统中的I/O或控制点的点名和其他控制部件之间的关系的标识名表示法27。
参看图1，由设计段3所设计的结果在设计结束时或设计期间可以被存放在设计信息存储段4中。存放在设计信息存储段4中的设计结果被调入设计段，经修改和纠正后又被重新存放在设计信息存储段4中。
设计人员可以将由设计段3设计的全部或部分结果用作可复用部件，并且可以通过部件登记/查找段6将可复用部件存在部件存储段5中。
将过去的设计结果作为可复用部件存储的部件存储段5存放可复用部件的部件配置(控制部件)、这些控制部件的输入/输出终端之间的连接信息，以及采用文件格式的各个控制部件的设计数据。
设计人员可以为适当的可复用部件查找部件存储段5，并将查到的部件装入设计段3中，以便在设计中使用这些部件。这时，部件登记/查找段6具有可复用部件查找功能。利用该功能，在查找被存放在部件存储段5中的可复用部件的过程中，设计人员可以检查将被连接到可复用部件上的控制部件，并且利用部件登记/查找段6或者除了构成可复用部件的控制部件以及这些控制部件的输入/输出终端之间的连接之外的使用目标编辑表格对这些控制部件进行设置。因此，设计人员不需要分别查找说明书，就能确定是否可以恰当地复用某个设计结果。
下面介绍表示控制设计配置工具的设计段的设计环境的特性的别名。
如图3A所示，该控制设计配置工具有一个数据体(对象)28，包括对应基本功能部件的设置项(图中没有表示)以及给到该设置项的设置值(设计数据)。显示在编辑表格22上的控制部件23用作引用该数据体28的表面数据并具有唯一性的名称(例如控制部件23的名称为A)。即，在编辑表格22上，通过图2B所示的基本功能块，基本功能部件的表面数据和该唯一性的部件名一起被显示。
别名通常为具有用于引用相同数据的不同标识符(ID)的表面数据。例如，如图3A所示，在该实施例的配置工具中，编辑表格22上的控制部件(基本功能块)29就是引用和控制部件23相同的数据体28而其名称则不同于控制部件23的表面数据。控制部件29是控制部件23的一个别名，而控制部件23也是控制部件29的一个别名。在这种情况下，这两个控制部件23和29具有别名关系。
为了定义该实施例的配置工具中的别名关系，如图3B所示，连接在控制部件23上形成的引用端30和在控制部件29上形成的引用端31的引用链路32在编辑表格22上被设置，由此将控制部件29设置为控制部件23的别名。即，这两个控制部件23和29之间的别名关系可以由引用链路32显式地表示。
这时，控制部件23被称为引用源或引用源部件。象控制部件(基本功能块)29这样作为控制部件23的别名的控制部件，具有引用端并作为另一个控制或引用部件的别名，都被称为引用部件。
引用端以及和控制部件的别名形式相关的链路为代表别名关系的对象并具有以下的数据。即，引用端是具有和形成引用端的控制部件相关的数据以及连接该引用端的引用链路的一个对象。引用链路是具有和作为这种连接(别名关系)的起点和终点的两个引用端相关的数据的一个对象。
在该实施例的配置工具中，设置别名关系的控制部件可以按任何时序形成别名。为此，如图4所示，在设置引用链路之前，设计人员将某个控制部件设置为具有引用端的引用部件。
例如，设计人员在编辑屏幕21上用鼠标或类似的装置选择某个适当的部件42，以便在编辑表格22(图4A)上产生控制部件29。另外，该控制部件29也可以是过去的某个设计结果的一个控制部件。
当控制部件29被鼠标选中时，控制部件打开一个属性表格43并被转变为一个“别名”(图4B)。编辑表22上的控制部件29用作引用部件。在这种情况下，指定在属性表中增加一个引用端，因此控制部件29具有引用端31。被改为引用部件的控制部件29由图4C中的虚线表示。当在被改为该引用端的控制部件29的引用端31和作为引用源的另一控制部件的引用端之间形成一个引用链路时，控制部件29用作另一控制部件的别名。
以上介绍了两个控制部件之间的中关系。当然也可以有多个引用链路被连接，从一个引用源到至少两个引用部件，至少设置了个控制部件作为别名。
在引用部件和另一个具有引用源的引用部件之间直接设置引用链路，因此，别名关系可以多级设置。在这种情况下，具有引用链路的引用部件用作引用相同引用源的别名。
此外，引用链路即别名关系不但可以被设置在相同的编辑表(例如编辑表22)上，而且也可以在不同的编辑表的控制部件(引用部件)上被设置(例如，在编辑表22上的控制部件和编辑表33上的引用部件34之间)。
当多个控制部件被置为别名时，可以得到以下的效果。例如，如图5所示，具有别名关系的控制部件23、29和34可以被看作同一部件。引用链32和36的设置允许将作为引用源的控制部件23的数据拷贝到引用部件29和34。
当具有别名关系的多个控制部件中的任何一个的数据被改变时，具有这种别名关系的其他控制部件中的一致数据被认为已经改变了。例如，在图5中，控制部件23和控制部件(引用部件)29和34具有别名关系，控制部件29的数据中一次改变允许控制部件23和34的数据中也改变。
在该实施例中，存在具有别名关系的两个控制部件(例如图5中的23和29)，作为引用源的控制部件23中的数据的优先级原则上高于引用部件29中的数据。
引用源部件的数据具有的优先级是否高于引用部件数据的优先级是可以选择的，并且可以在设置项目(数据)单元中指定。
可以从某个控制部件中选择特定的设置项设置不依赖别名关系的数据。
当引用链被断开时，即，当别名关系被取消时，具有别名关系的控制部件就变成独立的部件。在一个控制部件的数据中的变化只局限于在该控制部件数据中的变化。即使引用链被断开，控制部件仍保持一致的数据直到数据被单独改变。
在根据该实施例的控制设计配置工具中，引用链可以显式地设置/连接。根据某个给定的设计过程将被复用的控制部件改变为别名，这样有利于复用和修改设计数据。
下面将结合图6介绍如何利用别名和容器在控制设计过程中对设计结果的复用。
图6表示利用该实施例的控制设计配置工具执行控制设计的编辑窗口。
设计人员将例如代表基本功能部件和容器65(下面将介绍)的控制部件62和63这样的设计部件放在编辑表格61上，以便定义控制部件62和63之间的连接关系(输入/输出关系)64，并利用象对话这样的数据输入界面(图中没有表示)为控制部件设置需要的数据。
容器65具有包括若干作为子系统的控制部件的可复用部件。容器65可以在编辑窗口上显示其内容。例如，图6给出一种状态，在这种状态下，由容器65保持在第一编辑表61上的内容被显示在第二编辑表(窗口)66上。因此，控制系统的层次结构可以用该容器来表达。
保留在容器65中的一组可复用部件，即包括被显示在编辑表66上的控制部件661、662、663和664的子系统为过去的设计结果。如上所述，这些数据是从部件存储段6中通过部件登记/查找段5(见图1)被装入到设计段3的，或者是作为由设计段3产生的过去设计结果的一部分的容器拷贝。
利用该容器作为可复用部件的容器并利用别名对设计结果和设计数据进行复用。这将结合图7A到图7C介绍。
参看图7A，控制部件72和73以及包含可复用部件的容器74被安排在第一编辑表71上。容器74中的可复用部件被显示在第二编辑表75上。容器74中的控制部件661和664具有和第一编辑表71上的控制部件72和73相同的功能(模拟输入(AI)和模拟输出(AO)功能。
为了复用在容器74中取出的设计结果，设计人员执行下面的步骤来建立这些控制部件之间的别名关系。
容器74中将被形成别名的控制部件661和664被改为引用部件。然而，当将该设计结果作为可复用部件存储的过程中、控制部件661和664已经被改为引用部件时，控制部件不需要被改为引用部件。被改为引用部件的控制部件661和664由图7B中的虚线表示。
引用端76(REF1)和77(REF2)在容器74中被设置。容器74中的控制部件661和664被分别连接到容器74的引用端76(REF1)和77(REF2)。这种连接被称为“关联”。
结果，如图7B所示，引用端76和77的名称即REF1和REF2作为引用部件661和664的标识名自动被显示，由此表示和相关引用端的关联。
设计人员在位于容器外面的控制部件72和73上分别设置引用端721和731。引用链路78和79在引用端721和731以及作为引用源的容器74的引用端76和77之间被连接。当引用链被设置时，如上所述，容器75中的引用部件661和664分别通过引用端76和77用作控制部件72和73的别名。
当容器中的“关联”和容器外面的引用链被设置时，如上所述，容器74中的引用部件661和664通过容器74的引用端76和77被设置为位于容器外面的控制部件72和73的别名。
设计人员把容器74用作黑箱并复用设计结果的控制部件661、662、663和664(可复用部件)及其连接关系。当然，设计人员无需利用容器74作为黑箱也可以编辑内部控制部件，并且可以复用设计结果的控制部件661、662、663和664及其连接关系。
更具体地，容器被用作可复用部件的容器并可使用和控制部件的输入/输出终端连接相关的信息。设计人员可以最大限度地防止在设计中将不合适的基本控制部件错误连接到可复用部件。因此，可以提高设计工作的效率。
具有别名关系的两个控制部件中的一个的设计数据，例如，用作引用源的控制部件72和661中的控制部件72的设计数据，可以作为引用部件661的设计数据被复用。设计人员不需要重新输入引用部件661的设计数据，就能匹配控制部件72。可以防止数据输入错误，而且如上所述的设计结果也具有较高的可靠性。
在设计数据的复用中，引用源部件数据的优先级高于引用部件的数据或反之，都可对控制部件每种类型(设置项)的数据指定其优先关系。例如，在过去的设计中产生的控制部件61的设计数据可以做为控制部件72的数据被复用。此外，两个别名之间的优先次序可通过预先选择某个设置项来设定，以便只复用某个特定设置项的设计数据。
可复用部件在整个控制设计过程中都可以被灵活使用。
在作为引用源的控制部件72和73以及引用端76和77之间设置的引用链路78和79，以及在引用端76和77以及容器74的引用部件661和664之间的关联在设计过程中都可以按任意时序显式地和独立地被建立或被解除。
通过解除引用链和关联，构成可复用部件的控制部件及其设计数据都可单独改变。
本实施例说明了这样一种情况，由多个控制部件组成的子系统被保存在一个容器中。保存由该子系统构成的控制部件的第一容器也可以包含第二容器，该容器保存除了上述控制部件之外的子系统。即使在这样的情况下，在第二容器中也可以形成引用端，该引用端可以和第二容器中的控制部件关联，并且可以在引用端和第一容器中的控制部件之间建立引用链路，由此将第二容器的控制部件定义为第一容器的控制部件的别名。
在上述的实施例中，容器被用作可复用部件的容器。这是由于设计中控制系统的层次结构被反映在设计过程上。因此，可复用部件不需要被建立在容器中，而是可以直接被装在编辑表上，在该表上产生其他的部件。
根据本发明，在可以利用别名的控制设计配置工具中，可以显示地建立或消除引用链路，因此，可以在组成可复用部件的控制部件和被连接到可复用部件的连接目标部件的控制部件之间共享设计数据。在复用目标上不需要再次输入相同的数据。因此，可以省去费时的设计数据输入操作，也可以防止由输入错误引起的设计质量和可靠性的降低。
根据本发明，除了设计结果的组成部件(控制部件)之外，和控制部件的输入/输出终端连接的信息以及和被连接到构成设计结果的控制部件的外部控制部件相关的信息都可以作为可复用部件被存储和被引用。结果，将被连接到输入/输出终端的目标部件以及这些目标部件的属性都可以方便地被确定。可以有效地执行查找以确定能否正确地应用设计结果。在设计中可以减少不合适的基本控制部件和可复用部件之间连接中的错误，因此也可以提高设计工作的效率。
容器的使用允许将可复用部件作为子系统。当在整体上理解控制系统的层次结构时；对控制设计过程是有利的。

Claims (4)

1.配置工具(2)中的一种设计部件复用方法，
用于在计算机(1)的显示装置(21)上用图标显示作为具有特定功能的设计部件的多个功能对象(28)；
通过图示显示装置上的多个图标的连接关系，定义由多个图标显示的多个功能对象(28)之间的数据流；
并且从定义了数据流的多个功能对象(28)中建立应用软件，
其特征在于包括步骤：
在一个功能对象和另一个功能对象之间建立定义某个别名关系的引用链路(32)；
在显示装置(21)上显式地显示分别表示所述的一个功能对象和所述的另一个功能对象的图标之间的引用链路(32)；根据引用链路(32)将所述的一个功能对象和另一个功能对象设置为别名；以及
在显示装置(21)上显式地断开引用链路(32)以便取消别名关系。
2.设计控制配置工具(2)中的一种设计部件复用方法，通过在对应某个输入/输出点和计算机(1)的显示装置(21)上的某个控制点的控制部件(23，29)之间定义输入/输出终端连接并利用某个别名实现控制设计，
其特征在于包括步骤：
将某个任意的控制部件(23)置为用作另一个控制部件(29)的别名的引用部件；
在被定义为引用部件的该任意控制部件(23)和所述的另一控制部件(29)之间形成定义某个别名关系的引用链路(32)；
在显示装置(21)上显式地显示在该任意控制部件(23)和所述的另一控制部件(29)之间的引用链路(32)；
根据该引用链路(32)将该任意的控制部件(23)设置为所述的另一控制部件(29)的一个别名；以及
在显示装置(21)上显式地断开该引用链路(32)以便消除该别名关系。
3.设计控制配置工具(2)中的一种设计部件复用方法，
通过在对应计算机(1)的显示装置(21)上的输入/输出点和控制点的控制部件(72，73，661，662，663，664)之间定义某种输入/输出终端连接并且利用某个别名实现控制设计，
其特征在于包括步骤：
将由多个控制部件(661，662，663，664)组成的某个应用软件子系统保存在某个容器(74)中；
在显示装置(21)上显示的编辑窗口(75)中显示被保存在容器(74)中的多个控制部件(661，662，663，664)；
将保存在容器(74)中的多个控制部件(661，662，663，664)中的某个任意部件(661，664)设置为用作另一控制部件(72，73)的别名的引用部件；
将被定义为引用部件的容器中的该任意控制部件(661，664)和在该容器(74)中形成的引用端(76，77)关联起来；
通过在引用端(76，77)和所述的位于容器(74)外面的另一控制部件(72，73)之间形成某个引用链路(78，79)，在容器(74)中的任意控制部件(661，664)和所述的另一控制部件(72，73)之间定义一种别名关系；
在显示装置(21)上显式地显示引用端(76，77)和所述的另一控制部件(72，73)之间的引用链路(78，79)；
根据引用链路(78，79)和在任意的控制部件(661，664)和引用端(76，77)之间的关联，将任意的控制部件(661，664)设置为所述另一控制部件(72，73)的一个别名；以及
在显示装置(21)上显式地断开该引用链路(78，79)以便消除这种别名关系。
4.根据权利要求3的方法，进一步包括在编辑窗口(71)上显式地显示任意的控制部件(661，664)和引用端(76、77)之间的关联的步骤，并且
其中，在显示装置(21)上显式地断开该引用链路(78，79)以消除该别名关系的步骤包括在编辑窗口(75)和显示装置(21)上显式地断开这种关联和引用链路(78，79)。
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