一种设备驱动控制器组件的实现方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种设备驱动控制器组件的实现方法，包括如下步骤：步骤10、设计、编辑设备驱动控制器的控制逻辑图，所述控制逻辑图通过数据交互接口读取原工程系统的用户控制指令和输出设备驱动控制器的逻辑控制指令，所述数据交互接口由所述控制逻辑图中对应的输入输出单元模块构成；步骤20、通过中间件组件将设备驱动控制器的控制逻辑图的逻辑算法转换成当前硬件平台及其指令系统所支持的可执行程序，运行所述逻辑算法，并将运算结果数据关联到对应的物理输入输出点上。本发明专利技术还提供一种设备驱动控制器组件的实现系统，能够有效地提高设备驱动控制器的通用性、灵活性、可读性和开发效率，并实现设备驱动控制器在不同硬件体系之间移植和共享。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业自动化软件控制
，尤其涉及一种设备驱动控制器组件的实现方法及系统。
技术介绍
目前，许多大型工业控制系统项目需求多变、控制功能复杂，其硬件系统往往集成了大量的工程设备，所涉及的工程数据点的数量也十分庞大，特别是在我国的大型火力发电厂中，随着机组容量不断增大，工程中物理输入输出点的数量多达几十万甚至上百万，为了满足工业生产设备级安全可靠的控制需求，现场工程设备的驱动控制器主要是通过将相应的控制逻辑关联到指定的输入输出数据点来实现，所谓的设备驱动控制器指的就是一种可驱动设备完成特定控制操作的控制逻辑单元，其主要功能是对用户的输入命令进行一定的逻辑运算，做出一系列的连锁判断，确定输入命令是否发生且满足所有执行条件，从而产生相应的输出指令。该控制器是衔接用户编写的设备控制逻辑指令和工程物理输入输出点的所必需的功能组件，同时也是工程设备能否正确、安全运行的重要保证，对工业控制系统的安全生产起到非常重要的作用。然而，目前现有技术中控制系统设备驱动控制器的开发和应用主要存在以下几个问题：1、组件封闭。如图2所示，由于组态软件设计规范、使用习惯等原因，现有的设备驱动控制器组件通常都是在厂家出厂组态软件产品时，以功能块等形式预先封装好，供工程师编写逻辑组态时调用，比如HOLLiASMACS产品的顺控设备功能块HSSCS。这种方式具有很大的局限性，工程师在开发系统工程逻辑过程中，若发生硬件故障或产生新的控制需求变更，而原有组件又无法满足工程应用需要，就必须交由厂家重新优化，这种方式严重影响了控制逻辑的开发效率及其应用的灵活性。2、通用性差。许多大型工厂的控制系统集成了多种不同厂家来源的DCS系统或PLC系统，例如某火电厂发电机组的输煤系统采用OMRONCS1D系列PLC，锅炉系统使用SIEMENSS7400系列PLC，除灰系统采用AB-ControlLogix系列PLC。虽然不同厂家自带的组态软件编程原理大同小异，但编程方式及其指令格式存在很大的差异，也造成其自带的设备驱动控制器组件无法通用，复用能力差。3、无法可视化。目前，许多厂家的设备驱动控制器只作为单个逻辑运算组件使用，工业生产用户无法在组态软件中直接进行设备驱动控制器的逻辑设计工作，也无法了解该组件内部的逻辑运算过程，大大影响了用户的工程开发体验，特别是对于工程仿真培训应用来说极为不利。有鉴于此，有必要提出一种通用的、可视化的设备驱动控制器的实现方法以解决上述问题。本专利技术正是基于现有技术的不足，提出了一种可以将设备驱动控制器组件转化为可执行的通用控制逻辑图的方法，该方法采用单元模块的组态方式来开发设备驱动控制器的逻辑，并给出一种通用控制逻辑的设计规范，具有开放性好、可视化、可重构、通用性强、编程简单且可读性好等特点，可以显著地提高设备驱动控制器应用的灵活性，从而提升控制系统逻辑建立的效率和质量，降低开发和维护的成本及风险。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题之一，在于提供一种设备驱动控制器组件的实现方法，既克服了传统设备驱动控制器组件封闭、可视化程度差、无法重构修改的缺陷，也解决了现有技术中设备驱动控制器存在通用性不足、灵活性差、可读性差，且难以在不同硬件体系之间移植与共享，难满足工程应用多变的控制要求的技术问题。本专利技术要解决的技术问题之一是这样实现的：一种设备驱动控制器组件的实现方法，包括如下步骤：步骤10、设计、编辑设备驱动控制器的控制逻辑图，所述控制逻辑图通过数据交互接口读取原工程系统的用户控制指令和输出设备驱动控制器的控制逻辑指令，完成与原工程系统的连接；所述数据交互接口由所述控制逻辑图对应的输入输出单元模块构成；步骤20、通过中间件组件将设备驱动控制器的控制逻辑图的逻辑算法转换成当前硬件平台及其指令系统所支持的可执行程序，运行所述逻辑算法，并将运算结果数据关联到对应的物理输入输出点上。进一步的，所述步骤10进一步包括：步骤11、设计和编辑通用的控制逻辑模板，所述控制逻辑模板包括单元模块、连接线和箭头；步骤12、通过多个单元模块的图形化组态得到所需的控制逻辑图，或选择对应的控制逻辑模板，调整得到所需的控制逻辑图，所述调整包括增加、删除、修改单元模块的计算顺序；步骤13、通过输入端的数据交互接口读取原工程系统的用户控制指令，所述输入端的数据交互接口由所述控制逻辑图中对应的输入单元模块构成；步骤14、通过输出端的数据交互接口输出设备驱动控制器的控制逻辑指令，所述输出端的数据交互接口由所述控制逻辑图中对应的输出单元模块构成。进一步的，所述单元模块内部包含可供调用的特定算法函数，外部显示单元模块的下标号和当前值，且每个单元模块的下标号为自定义，所述下标号用以区分控制逻辑图中多个同类的单元模块，且在同一逻辑回路中同类的单元模块的下标号不重复，所述当前值用数字和颜色区分。进一步的，所述控制逻辑模板根据开关量和模拟量设备及其输入输出点进行分类，具体为：根据所使用的物理输入输出点的类型和数量不同，对控制系统中涉及的开关量设备和模拟量设备进行分类，并根据常用的开关量和模拟量设备所实现的功能，进一步将其所需的物理输入输出点按照逻辑功能的不同进行分类。进一步的，所述开关量设备和模拟量设备通过转化物理输入输出点的类型和数量，选择和调用不同的控制逻辑模板进行灵活应用，并通过将若干个相同的输入信号合并成同一个信号，然后赋给不同下标的临时数字量或模拟量单元模块来减少控制逻辑模板所使用的输入输出点的数量。本专利技术要解决的技术问题之二，在于提供一种设备驱动控制器组件的实现系统，提高设备驱动器的通用性、灵活性和可读性，并实现设备驱动控制器在不同硬件体系之间移植和共享。本专利技术要解决的技术问题之二是这样实现的：一种设备驱动控制器组件的实现系统，包括控制逻辑设计器和算法执行器：所述控制逻辑设计器用于设计、编辑设备驱动控制器的控制逻辑图，所述控制逻辑图通过数据交互接口读取原工程系统的用户控制指令和输出设备驱动控制器的控制逻辑指令，完成与原工程系统的连接；所述数据交互接口由所述控制逻辑图对应的输入输出单元模块构成。所述算法执行器用于通过中间件组件将设备驱动控制器的控制逻辑图的逻辑算法转换成当前硬件平台及其指令系统所支持的可执行程序，运行所述逻辑算法，并将运算结果数据关联到对应的物理输入输出点上。进一步的，所述控制逻辑设计器进一步包括：模板设计单元，用于设计和调用设备驱动控制器的控制逻辑模板，并提供通用的控制逻辑模板，所述控制逻辑模板包括单元模块、连接线和箭头；控制逻辑图绘制单元，用于设计和编辑设备驱动控制器的图形控制逻辑，通过多个单元模块的图形化组态得到所需的控制逻辑图，或选择对应的控制逻辑模板，调整得到所需的控制逻辑图，所述调整包括增加、删除、修改单元模块的计算顺序，并用于将原工程系统的用户控制指令连接到对应的输入单元模块中，实现用户控制指令的读取，将设备驱动控制器的控制逻辑指令连接到对应的输出单元模块中，实现设备驱动控制器指令的输出。进一步的，所述单元模块内部包含可供调用的特定算法函数，外部显示单元模块的下标号和当前值，且每个单元模块的下标号为自定义，所述下标号用以区分控制逻辑图中多个同类的单元模块，且在同一逻辑回路中同类的单元模块的下标号不重复，所述当前值用数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备驱动控制器组件的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤10、设计、编辑设备驱动控制器的控制逻辑图，所述控制逻辑图通过数据交互接口读取原工程系统的用户控制指令和输出设备驱动控制器的控制逻辑指令，完成与原工程系统的连接；所述数据交互接口由所述控制逻辑图对应的输入输出单元模块构成；步骤20、通过中间件组件将设备驱动控制器的控制逻辑图的逻辑算法转换成当前硬件平台及其指令系统所支持的可执行程序，运行所述逻辑算法，并将运算结果数据关联到对应的物理输入输出点上。

【技术特征摘要】
1.一种设备驱动控制器组件的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤10、设计、编辑设备驱动控制器的控制逻辑图，所述控制逻辑图通过数据交互接口读取原工程系统的用户控制指令和输出设备驱动控制器的控制逻辑指令，完成与原工程系统的连接；所述数据交互接口由所述控制逻辑图对应的输入输出单元模块构成；步骤20、通过中间件组件将设备驱动控制器的控制逻辑图的逻辑算法转换成当前硬件平台及其指令系统所支持的可执行程序，运行所述逻辑算法，并将运算结果数据关联到对应的物理输入输出点上。2.根据权利要求1所述的一种设备驱动控制器组件的实现方法，其特征在于：所述步骤10进一步包括：步骤11、设计和编辑通用的控制逻辑模板，所述控制逻辑模板包括单元模块、连接线和箭头；步骤12、通过多个单元模块的图形化组态得到所需的控制逻辑图，或选择对应的控制逻辑模板，调整得到所需的控制逻辑图，所述调整包括增加、删除、修改单元模块的计算顺序；步骤13、通过输入端的数据交互接口读取原工程系统的用户控制指令，所述输入端的数据交互接口由所述控制逻辑图中对应的输入单元模块构成；步骤14、通过输出端的数据交互接口输出设备驱动控制器的控制逻辑指令，所述输出端的数据交互接口由所述控制逻辑图中对应的输出单元模块构成。3.根据权利要求2所述的一种设备驱动控制器组件的实现方法，其特征在于：所述单元模块内部包含可供调用的特定算法函数，外部显示单元模块的下标号和当前值，且每个单元模块的下标号为自定义，所述下标号用以区分控制逻辑图中多个同类的单元模块，且在同一逻辑回路中同类的单元模块的下标号不重复，所述当前值用数字和颜色区分。4.根据权利要求2所述的一种设备驱动控制器组件的实现方法，其特征在于：所述控制逻辑模板根据开关量和模拟量设备及其输入输出点进行分类，具体为：根据所使用的物理输入输出点的类型和数量不同，对控制系统中涉及的开关量设备和模拟量设备进行分类，并根据常用的开关量和模拟量设备所实现的功能，进一步将其所需的物理输入输出点按照逻辑功能的不同进行分类。5.根据权利要求4所述的一种设备驱动控制器组件的实现方法，其特征在于：所述开关量设备和模拟量设备通过转化物理输入输出点的类型和数量，选择和调用不同的控制逻辑模板进行灵活应用，并通过将若干个相同的输入信号合并成同一个信号，然后赋给不同下标的临时数字量或模拟量单元模块来减少控制逻辑模板所使用的输入输出点的数量。6.一种设备驱动控制器组件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑松，黄为民，陈征，郭静姝，王春雨，温上文，田红霞，郑蓉，
申请(专利权)人：爱普福建科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35