一种基于元数据模型的功能块图在线调试方法技术

本发明专利技术提供一种基于元数据模型的功能块图在线调试方法，包括：a)将工业控制过程中的典型实时数据点及其相关必备属性封装成具有统一结构的元数据模型；b)以元数据模型为基础，定义并实现各类功能块；c)在控制指令集和元数据集的基础上，引入各类功能块的图元信息元素；d)组态软件基于上述组态文件结构生成算法组态文件，下载到工业控制器中运行后，通过周期性读取其中的元数据集，即可实现在线调试中的在线监视功能；e)组态软件通过修改元数据集，实现在线置值功能。本发明专利技术提高了通讯的高效性，完善了实时控制数据的安全性，为控制策略的在线实时调试提供极大的便利。

A method of on-line debugging of functional block diagram based on metadata model

The invention provides a debugging method, block diagram, online metadata model based on the function include: a) the typical real-time data in the industrial process and its essential attributes encapsulated into a metadata model with uniform structure; b) model based on metadata, the definition and implementation of various functional blocks; c) based on the control instruction set and set of metadata on the introduction of all kinds of information elements primitive function block configuration software; d) the configuration file structure generation algorithm based on configuration file, download to run in an industrial controller, by periodically reads the metadata set, can realize online monitoring function on-line debugging; E) configuration software by modifying the metadata set online set function. The invention improves the efficiency of communication, improves the security of real-time control data, and provides great convenience for the on-line real-time debugging of control strategy.

【技术实现步骤摘要】
一种基于元数据模型的功能块图在线调试方法
本专利技术属于工业自动化控制领域，尤其涉及用于工业过程控制系统中功能块图的在线调试。
技术介绍
在工业过程控制领域中，控制需求往往因被控对象特性的不同而有所差异，从而导致其算法逻辑必须具备可编程组态的功能。在项目实施初期，由工程实施人员根据现场具体情况进行算法组态，并联机调试运行。在项目投入运行之后，用户需要根据现场实际情况，对组态逻辑进行在线调试，包括在线监视指定控制逻辑单元的运算执行趋势，修改整定控制逻辑中的重要参数。为了满足上述需求，工业过程控制领域常常以功能块图（FBD）作为主要的编程语言。IEC61131-3工业标准中，对功能块图（FBD）进行了系统的定义和实现描述，满足了工业过程控制系统的算法组态基本需求。然而标准中的功能块图方法，仅仅列出了功能块图的必要实现因素，并没有说明功能块图的实现方法。在IEC6113103工业标准推行初期，很多工控厂家鉴于控制器存储器和内存的容量限制，将程序和数据耦合定义，仅预定义较少的全局变量，以节省存储空间。然而这种机制大大增加了在线调试的难度，一方面使得监视控制器内变量数据的变化趋势，过程变得复杂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于元数据模型的功能块图的在线调试方法，其特征是，包括以下步骤：S1,将工业控制过程中的典型实时数据点及其相关属性封装成具有统一结构的元数据模型；S2,以所述元数据模型为基础，定义并实现各类功能块任一程序组织单元均可以分解为控制指令集和元数据集；S3,在控制指令集和元数据集的基础上，引入各类功能块的图元信息元素，形成组态文件结构；S4,组态软件基于所述组态文件结构生成算法组态文件，下载到工业控制器中运行后，通过周期性读取算法组态文件的元数据集，实现在线调试中的在线监视功能；S5,基于在线监视的前提下，组态软件通过修改元数据集，实现在线置值功能。

【技术特征摘要】
1.一种基于元数据模型的功能块图的在线调试方法，其特征是，包括以下步骤：S1,将工业控制过程中的典型实时数据点及其相关属性封装成具有统一结构的元数据模型；S2,以所述元数据模型为基础，定义并实现各类功能块任一程序组织单元均可以分解为控制指令集和元数据集；S3,在控制指令集和元数据集的基础上，引入各类功能块的图元信息元素，形成组态文件结构；S4,组态软件基于所述组态文件结构生成算法组态文件，下载到工业控制器中运行后，通过周期性读取算法组态文件的元数据集，实现在线调试中的在线监视功能；S5,基于在线监视的前提下，组态软件通过修改元数据集，实现在线置值功能。2.根据权利要求1所述的基于元数据模型的功能块图在线调试方法，其特征在于，所述元数据模型包括数据实时值、数据类型、数据品质、强置使能位和备用位。3.根据权利要求1所述的基于元数据模型的功能块图在线调试方法，其特征在于，所述步骤S2)中的控制指令集为由各类功能块及功能块可操作的元数据集索引、功能块引脚间的连线关系所定义的中间层指令语言。4.根据权利要求1所述的基于元数据模型的功能块图在线调试方法，其特征在于：所述步骤S3)中的组态文件结构包括控制指令集、元数据集、功能块图形化信息和内容注释。5.根据权利要求1所述的基于元数据模型的功能块图在线调试方法，其特征在于：其中步骤S3)进一步包括：组态软件从工业控制器内手动或者自动上召所有组态文件，并还原组态SAMA图、变量初始值和注释信息。6.根据权利要求1所述的基于元数据模型的功能块图在线调试方法，其特征在于：其中步骤S4)组态软件和工业控制器间采用基于TCP或者UDP报文通讯。7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴波，牛洪海，徐卫峰，蔡丹，臧峰，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32