CN117215253A - 一种基于组态软件的io模块调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于组态软件的IO模块调试方法，涉及IO模块调试技术领域，所述组态软件部署于工程师站，工程师站连接适配器，适配器连接待调试IO模块；所述调试方法包括：组态软件加载并解析配置文件，得到设备默认配置信息集合；设备默认配置信息集合包括不同型号的参考IO模块及对应的模拟应用场景和目标运行状态；组态软件通过适配器读取待调试IO模块的型号信息，并基于待调试IO模块的型号信息，从设备默认配置信息集合中选取与待调试IO模块型号一致的参考IO模块标记为目标IO模块；组态软件基于目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态，调试所述待调试IO模块。本申请解决了IO模块调试成本高、过程复杂、效率低的问题。

Description

一种基于组态软件的IO模块调试方法

技术领域

本发明涉及IO模块调试技术领域，尤其是涉及一种基于组态软件的IO模块调试方法。

背景技术

IO模块是一种用于输入输出控制的硬件设备，在工业自动化领域广泛应用，IO模块常用于连接传感器、执行器和其他外部设备，实现工业自动化系统的控制和监测。例如，IO模块可以接收传感器数据，并根据设定的逻辑进行相应的控制操作。

IO模块在实际使用之前，一般需要对其进行调试，通过调整IO模块的输入输出模式和输入输出数据以确保其正常工作。现有的对IO模块的调试通常采用以下方式：一种是采用示波器、逻辑分析仪等调试工具，通过实时监测和分析IO模块的信号波形和时序信息，对IO模块进行相应的调整；另一种是直接采用人工调试的方式，对IO模块手动调整。

但是，采用调试工具的方式存在调试成本较高，调试过程较复杂繁琐的问题；采用人工调试的方式存在耗费人力、调试效率较低的问题。

发明内容

为了解决现有技术中，IO模块的调试成本较高、调试过程较复杂、耗费人力、调试效率较低的问题，本申请提供一种基于组态软件的IO模块调试方法。

第一方面，本申请提供一种基于组态软件的IO模块调试方法，采用如下的技术方案：

所述组态软件部署于工程师站，所述工程师站连接适配器，所述适配器连接待调试IO模块；所述IO模块调试方法包括：

组态软件加载并解析预先存储的配置文件，得到设备默认配置信息集合；所述设备默认配置信息集合包括不同型号的参考IO模块、所述参考IO模块的模拟应用场景和目标运行状态；

组态软件和适配器建立链接，组态软件通过所述适配器读取待调试IO模块的型号信息；

组态软件基于所述待调试IO模块的型号信息，从所述设备默认配置信息集合中选取与所述待调试IO模块型号一致的参考IO模块标记为目标IO模块；

组态软件基于所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态，调试所述待调试IO模块。

通过采用上述技术方案，组态软件自动获取所连接的待调试IO模块的型号信息，并从解析配置文件得到的设备默认配置信息集合中，自动匹配与待调试IO模块型号相同的目标IO模块，并根据目标IO模块对应的模拟应用场景和目标运行状态，实现对待调试IO模块的调试；本申请的调试方法通过组态软件模拟待调试IO模块的实际应用场景，工作人员利用组态软件简单操作，就可以对多个待调试IO模块同时调试，也可以对不同类型的待调试IO模块同时调试，提高了调试效率，通过组态软件还可以一键设定数值，操作更加简单；本申请的调试方法无需采用调试工具，解决了IO模块硬件调试方式成本较高、调试过程较繁琐的问题，也无需采用人工调试，解决了IO模块调试耗费人力、调试效率较低的问题。

在一个具体的可实施方案中，组态软件调试所述待调试IO模块的过程，具体包括：

组态软件基于所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态生成对应的调试指令，并将所述调试指令通过适配器输出至待调试IO模块；所述调试指令用于控制待调试IO模块在目标IO模块的模拟应用场景条件下，按照目标IO模块的目标运行状态运行；

组态软件通过适配器读取待调试IO模块的实际运行状态；

组态软件根据所述待调试IO模块的实际运行状态，在组态软件上渲染指示信息状态；所述指示信息状态用于显示待调试IO模块的调试结果。

通过采用上述技术方案，组态软件通过向待调试IO模块发送对应的调试指令，使待调试IO模块在模拟应用场景条件下，将所述待调试IO模块的实际运行状态调整至目标运行状态，实现对待调试IO模块的调试，并在调试完成后通过指示信息的状态对应显示调试结果，便于工作人员观察和掌握调试情况。

在一个具体的可实施方案中，组态软件通过适配器读取待调试IO模块的实际运行状态，具体包括：

针对数字量输出类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输出高低电平信号；

针对数字量输入类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输入高低电平信号；

针对模拟量输出类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输出码值；

针对模拟量输入类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输入码值。

通过采用上述技术方案，针对待调试IO模块的类型，将待调试IO模块的实际运行状态进行精细区分，提高IO模块调试的精度。

在一个具体的可实施方案中，所述组态软件对待调试IO模块调试完成后，还包括：

组态软件向适配器发送非强制指令，将所述适配器配置为非强制模式；

组态软件清空内部存储的待调试IO模块的数据信息。

通过采用上述技术方案，在对待调试IO模块调试完成后，组态软件清空内部存储的待调试IO模块的数据信息，避免占用组态软件的空间，便于组态软件进行下一次的调试。

在一个具体的可实施方案中，组态软件通过适配器读取待调试IO模块的实际运行状态之前，还包括：

组态软件输出对齐指令至适配器；

适配器根据所述对齐指令，调整自身向组态软件发送数据时的对齐方式；所述对齐方式包括寄存器对齐和字节宽度对齐。

通过采用上述技术方案，通过组态软件配置适配器的对齐方式，统一适配器发送的数据的格式，便于数据的解析。

在一个具体的可实施方案中，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际运行状态，具体包括：

组态软件每隔第一预设时间读取所述待调试IO模块的实际运行状态。

在一个具体的可实施方案中，所述组态软件与适配器之间的数据交互采用同步阻塞方式。

通过采用上述技术方案，使组态软件与适配器之间的数据传输无延迟，可以及时返回数据。

在一个具体的可实施方案中，所述组态软件与适配器之间通过ModBus-RTU通信协议进行数据交互。

通过采用上述技术方案，便于组态软件对多个待调试IO模块的控制和调试，提高调试效率。

第二方面，本申请提供一种基于组态软件的IO模块调试系统，所述调试系统应用上述第一方面所述的基于组态软件的IO模块调试方法；所述调试系统包括工程师站、适配器；所述工程师站部署有组态软件，所述工程师站连接适配器，所述适配器连接待调试IO模块；所述组态软件用于执行如上述第一方面或者第一方面的任一项可实施方案中的基于组态软件的IO模块调试方法的步骤。

第三方面，本申请提供一种工程师站，所述工程师站部署有组态软件，所述组态软件用于执行如上述第一方面或者第一方面的任一项可实施方案中的基于组态软件的IO模块调试方法的步骤。

综上所述，本申请的技术方案至少包括以下有益技术效果：

1、组态软件自动获取所连接的待调试IO模块的型号信息，并从解析配置文件得到的设备默认配置信息集合中，自动匹配与待调试IO模块型号相同的目标IO模块，并根据目标IO模块对应的模拟应用场景和目标运行状态，实现对待调试IO模块的调试；

2、本申请的调试方法，通过组态软件模拟待调试IO模块的实际应用场景，工作人员利用组态软件简单操作，就可以对多个待调试IO模块同时调试，也可以对不同类型的待调试IO模块同时调试，提高了调试效率，通过组态软件还可以一键设定数值，操作更加简单；

3、本申请的调试方法，无需采用调试工具，解决了IO模块硬件调试方式成本较高、调试过程较繁琐的问题，也无需采用人工调试，解决了IO模块调试耗费人力、调试效率较低的问题。

附图说明

图1是本申请实施例中IO模块调试方法的流程图；

图2是本申请实施例中组态软件、适配器和待调试IO模块的整体连接及数据交互示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细说明。

实施例一：

本实施例一公开一种基于组态软件的IO模块调试方法，所述组态软件部署于工程师站，所述工程师站连接适配器，所述适配器连接待调试IO模块；进一步地，所述适配器可以连接一个或多个待调试IO模块，参照图1和图2，所述IO模块调试方法包括：

步骤S100：组态软件加载并解析预先存储的配置文件，得到设备默认配置信息集合；所述设备默认配置信息集合包括不同型号的参考IO模块、所述参考IO模块的模拟应用场景和目标运行状态；

具体地，所述配置文件可以采用XML文件格式；所述配置文件包含以下配置项中的一种或多种：参考IO模块型号、模拟应用场景、目标运行状态；通过在各配置项中对应写入不同型号的参考IO模块及对应的模拟应用场景、目标运行状态，生成配置文件，本领域技术人员可以通过加载并解析所述配置文件，得到设备默认配置信息集合。

其中，所述参考IO模块的模拟应用场景为模拟所述参考IO模块在实际应用过程中的条件，所述参考IO模块的目标运行状态为参考IO模块在模拟应用场景下对应的目标运行状态，不同类型的参考IO模块，对应的目标运行状态也不同。参考IO模块的类型包括数字量输出类型、数字量输入类型、模拟量输出类型、模拟量输入类型；示例性地，针对数字量输出类型的参考IO模块，所述参考IO模块的目标运行状态为目标输出高低电平信号，针对数字量输入类型的参考IO模块，所述参考IO模块的目标运行状态为目标输入高低电平信号；针对模拟量输出类型的参考IO模块，所述参考IO模块的目标运行状态为目标输出码值；针对模拟量输入类型的参考IO模块，所述参考IO模块的目标运行状态为目标输入码值。不同型号参考IO模块的模拟应用场景和目标运行状态本领域技术人员可以自行设置，本申请对此不做限制。

步骤S300：组态软件和适配器建立链接，组态软件通过所述适配器读取待调试IO模块的型号信息；组态软件通过SVG渲染器在组态软件上渲染出待调试IO模块的型号及系统链接状态，所述系统链接状态包括组态软件与适配器的链接、适配器与待调试IO模块的链接；

步骤S400：组态软件基于所述待调试IO模块的型号信息，从所述设备默认配置信息集合中选取与所述待调试IO模块型号一致的参考IO模块，并将与所述待调试IO模块型号一致的参考IO模块标记为目标IO模块；

步骤S500：组态软件基于所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态，调试所述待调试IO模块。

其中，组态软件还可以基于人工操作，修改所述目标IO模块的模拟应用场景和/或目标运行状态，即工作人员根据实际需求，在组态软件上修改目标IO模块的模拟应用场景，或修改目标运行状态，或同时修改模拟应用场景和目标运行状态。

因此，组态软件自动获取所连接的待调试IO模块的型号信息，并从解析配置文件得到的设备默认配置信息集合中，自动匹配与待调试IO模块型号相同的目标IO模块，并根据目标IO模块对应的模拟应用场景和目标运行状态，实现对待调试IO模块的调试。本申请的调试方法通过组态软件模拟待调试IO模块的实际应用场景，工作人员利用组态软件简单操作，就可以对多个待调试IO模块同时调试，也可以对不同类型的待调试IO模块同时调试，提高了调试效率，通过组态软件还可以一键设定数值，操作更加简单；本申请的调试方法无需采用调试工具，解决了IO模块硬件调试方式成本较高、调试过程较繁琐的问题，也无需采用人工调试，解决了IO模块调试耗费人力、调试效率较低的问题。

进一步地，步骤S300，组态软件通过所述适配器读取待调试IO模块的型号信息之前，还包括：

步骤S200：组态软件向适配器发送非强制指令，将所述适配器配置为非强制模式。

因此，在适配器处于非强制模式时，组态软件可以读取待调试IO模块的型号信息。

进一步地，组态软件和适配器建立链接，读取待调试IO模块的型号信息之后，组态软件还可以读取适配器的基本信息、配置信息和通信参数，并基于IO模块的型号信息以及适配器的基本信息、配置信息、通信参数，通过SVG渲染器在组态软件上渲染出实物的链接方式，模拟适配器和待调试I0模块；

具体地，实物的链接方式包括组态软件和适配器的链接、适配器和各待调试IO模块的链接；其中，所述基本信息包括模块名称、序列号、订单编号、硬件版本号、硬件名称、固件版本号、软件版本号、电流消耗、DIM信息中的一种或多种；所述配置参数包括PLC类别选择、现场总线输出错误中的一种或多种；所述通信参数包括MAC地址、IP地址、子网掩码、网关地址中的一种或多种。

进一步地，组态软件调试所述待调试IO模块的过程，具体包括：

步骤S520：组态软件基于所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态生成对应的调试指令，并将所述调试指令通过适配器输出至待调试IO模块；所述调试指令用于控制待调试IO模块在目标IO模块的模拟应用场景条件下，按照目标IO模块的目标运行状态运行；

步骤S550：组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际运行状态；具体地，所述实际运行状态表征所述待调试IO模块响应于所述调试指令的实际运行状态；

步骤S560：组态软件根据所述待调试IO模块的实际运行状态，在组态软件上渲染指示信息状态；所述指示信息状态用于显示待调试IO模块的调试结果。具体地，组态软件可以通过SVG渲染器在组态软件的显示界面渲染指示信息状态。

下面举例对上述组态软件调试所述待调试IO模块的过程进行进一步说明：

若所述待调试IO模块的型号为EX-2008，为数字量输出类型，则组态软件从设备默认配置信息集合中选取型号为EX-2008的参考IO模块，并将型号为EX-2008的参考IO模块标记为目标IO模块；若所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态为：目标IO模块信号输入端电压为0~15V时，则目标IO模块输出高电平；若目标IO模块信号输入端电压为15~30V时，则目标IO模块输出低电平。当然，本领域技术人员也可以根据实际需求，修改目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态，示例性地，可以修改为：目标IO模块信号输入端为0~10V时，则目标IO模块输出高电平；若目标IO模块信号输入端电压为10~30V时，则目标IO模块输出低电平，本申请对此不做限制。

组态软件生成的调试指令用于控制待调试IO模块的输入端电压为0~15V时，待调试IO模块输出高电平；且待调试IO模块的输入端电压为15~30V时，待调试IO模块输出低电平。

待调试IO模块根据所述调试指令进行调整后，组态软件再次通过适配器读取所述待调试IO模块的实际运行状态，实现IO模块调试的实时反馈，即组态软件读取待调试IO模块在所述输入端电压为0~15V时，待调试IO模块实际输出的电平状态，并判断是否为高电平；待调试IO模块在所述输入端电压为15~30V时，待调试IO模块实际输出的电平状态，并判断是否为低电平。

组态软件判断待调试IO模块的实际运行状态与目标IO模块的目标运行状态是否一致；若待调试IO模块调试的实际运行状态与目标IO模块的目标运行状态在误差范围内一致，表示调试成功，则组态软件刷新指示信息状态，使指示信息状态显示待调试IO模块调试成功；若待调试IO模块调试的实际运行状态与目标IO模块的目标运行状态在误差范围内不一致，表示调试失败，则组态软件刷新指示信息状态，使指示信息状态显示待调试IO模块调试失败。

具体地，所述指示信息可以采用指示灯形式，调试成功时组态软件界面对应的指示灯状态为亮，调试失败时，组态软件界面对应的指示灯状态为灭。

因此，组态软件通过向待调试IO模块发送对应的调试指令，使待调试IO模块在模拟应用场景条件下，将所述待调试IO模块的实际运行状态调整至目标运行状态，实现对待调试IO模块的调试，并在调试完成后通过指示信息的状态对应显示调试结果，便于工作人员观察和掌握调试情况。

进一步地，步骤S520，组态软件基于所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态生成对应的调试指令，并将所述调试指令通过适配器输出至待调试IO模块之前，还包括：

步骤S510：组态软件向适配器发送强制指令，将所述适配器配置为强制模式。

因此，在适配器处于强制模式时，组态软件可以读取待调试IO模块的实际运行状态。

在组态软件从适配器读取不同数据时，将适配器配置到不同的模式，便于组态软件对获取的数据进行分析判断，避免数据传递的紊乱。

进一步地，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际运行状态，具体包括：

针对数字量输出类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输出高低电平信号；

针对数字量输入类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输入高低电平信号；

针对模拟量输出类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输出码值；

针对模拟量输入类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输入码值。

因此，针对待调试IO模块的类型，将待调试IO模块的实际运行状态进行精细区分，提高IO模块调试的精度。

进一步地，步骤S550，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际运行状态之前，还包括：

步骤S530：组态软件输出对齐指令至适配器；

步骤S540：适配器根据所述对齐指令，调整自身向组态软件发送数据时的对齐方式；所述对齐方式包括寄存器对齐和字节宽度对齐。

具体地，寄存器对齐为适配器向组态软件发送的数据以寄存器宽度2Byte的小对齐，并按照大端模式向组态软件发送数据；字节宽度对齐为适配器向组态软件发送的数据以字节宽度1Byte的大小对齐，并按照大端模式向组态软件发送数据。

因此，通过组态软件配置适配器的对齐方式，统一适配器发送的数据的格式，便于数据的解析。

进一步地，所述组态软件对待调试IO模块调试完成后，还包括：

步骤S600：组态软件向适配器发送非强制指令，将所述适配器配置为非强制模式；

步骤S700：组态软件清空内部存储的待调试IO模块的数据信息。

具体地，所述待调试IO模块的数据信息包括待调试IO模块的型号信息、待调试IO模块的实际运行状态。

因此，在对待调试IO模块调试完成后，组态软件清空内部存储的待调试IO模块的数据信息，避免占用组态软件的空间，便于组态软件进行下一次的调试。

进一步地，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际运行状态，具体包括：

组态软件每隔第一预设时间读取所述待调试IO模块的实际运行状态。

具体地，所述第一预设时间为500ms，即组态软件每隔500ms通过适配器读取一次待调试IO模块的实际运行状态。

进一步地，所述组态软件与适配器之间的数据交互采用同步阻塞方式，使组态软件与适配器之间的数据传输无延迟，可以及时返回数据。

进一步地，组态软件与所述适配器之间通过ModBus-RTU通信协议进行数据交互，便于组态软件对多个待调试IO模块的控制和调试，提高调试效率。

实施例二：

本实施例二公开一种基于组态软件的IO模块调试系统，所述调试系统应用实施例一所述的基于组态软件的IO模块调试方法；

所述调试系统包括工程师站、适配器；所述工程师站部署有组态软件，所述工程师站连接适配器，所述适配器连接待调试IO模块；所述组态软件用于执行如实施例一所述的基于组态软件的IO模块调试方法的步骤。

实施例三：

本实施例三公开一种工程师站，所述工程师站部署有组态软件，所述组态软件用于执行如实施例一所述的基于组态软件的IO模块调试方法的步骤。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，所述组态软件部署于工程师站，所述工程师站连接适配器，所述适配器连接待调试IO模块；所述IO模块调试方法包括：

组态软件加载并解析预先存储的配置文件，得到设备默认配置信息集合；所述设备默认配置信息集合包括不同型号的参考IO模块、所述参考IO模块的模拟应用场景和目标运行状态；

组态软件和适配器建立链接，组态软件通过所述适配器读取待调试IO模块的型号信息；

组态软件基于所述待调试IO模块的型号信息，从所述设备默认配置信息集合中选取与所述待调试IO模块型号一致的参考IO模块标记为目标IO模块；

组态软件基于所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态，调试所述待调试IO模块。

2.根据权利要求1所述的基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，组态软件调试所述待调试IO模块的过程，具体包括：

组态软件基于所述目标IO模块的模拟应用场景和目标运行状态生成对应的调试指令，并将所述调试指令通过适配器输出至待调试IO模块；所述调试指令用于控制待调试IO模块在目标IO模块的模拟应用场景条件下，按照目标IO模块的目标运行状态运行；

组态软件通过适配器读取待调试IO模块的实际运行状态；

组态软件根据所述待调试IO模块的实际运行状态，在组态软件上渲染指示信息状态；所述指示信息状态用于显示待调试IO模块的调试结果。

3.根据权利要求2所述的基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，组态软件通过适配器读取待调试IO模块的实际运行状态，具体包括：

针对数字量输出类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输出高低电平信号；

针对数字量输入类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输入高低电平信号；

针对模拟量输出类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输出码值；

针对模拟量输入类型的待调试IO模块，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际输入码值。

4.根据权利要求1所述的基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，所述组态软件对待调试IO模块调试完成后，还包括：

组态软件向适配器发送非强制指令，将所述适配器配置为非强制模式；

组态软件清空内部存储的待调试IO模块的数据信息。

5.根据权利要求2所述的基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，组态软件通过适配器读取待调试IO模块的实际运行状态之前，还包括：

组态软件输出对齐指令至适配器；

适配器根据所述对齐指令，调整自身向组态软件发送数据时的对齐方式；所述对齐方式包括寄存器对齐和字节宽度对齐。

6.根据权利要求2所述的基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，组态软件通过适配器读取所述待调试IO模块的实际运行状态，具体包括：

组态软件每隔第一预设时间读取所述待调试IO模块的实际运行状态。

7.根据权利要求1所述的基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，所述组态软件与适配器之间的数据交互采用同步阻塞方式。

8.根据权利要求1所述的基于组态软件的IO模块调试方法，其特征在于，所述组态软件与适配器之间通过ModBus-RTU通信协议进行数据交互。

9.一种基于组态软件的IO模块调试系统，其特征在于，所述调试系统包括工程师站、适配器；所述工程师站部署有组态软件，所述工程师站连接适配器，所述适配器连接待调试IO模块；所述组态软件用于执行如权利要求1-8任一项所述的基于组态软件的IO模块调试方法的步骤。

10.一种工程师站，其特征在于，所述工程师站部署有组态软件，所述组态软件用于执行如权利要求1-8任一项所述的基于组态软件的IO模块调试方法的步骤。