一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统及方法技术方案

一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统，包括控制程序编辑模块

【技术实现步骤摘要】
一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统及方法


[0001]本专利技术涉及虚拟仿真
，特别是一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统及方法
。

技术介绍

[0002]针对工业物理设备控制系统调试成本昂贵的问题，在现有的解决方案中，一般都是采用虚拟仿真进行设备的调试，以减少调试的成本
。
但是采用虚拟仿真存在有以下的缺点：
[0003]1)
复杂性和成本：集成大型虚拟控制软件和虚拟显示软件过程复杂复杂，并且可能导致高昂的成本，包括硬件和软件投资以及开发和维护费用
。2)
集成难度：将大型虚拟控制软件和虚拟显示软件进行有效集成是一项复杂的任务，可能涉及到多个厂商的软件和技术，需要解决兼容性和接口问题
。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统及方法
。
以减低虚拟控制软件和虚拟显示软件的集成度，便于使用者进行开发使用
。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统，包括控制程序编辑模块
、
编译模块
、
运行模块
、
数据模块
、
驱动模块以及模型展示模块；
[0006]所述控制程序编辑模块用于为设备提供逻辑控制的程序编辑；
[0007]所述编译模块用于接收所述控制程序编辑模块的逻辑控制，并将逻辑控制所用的梯形图转化为
AOV<br/>图；
[0008]所述运行模块用于在控制模型时，接收所述
AOV
图，并对
AOV
图进行解释；
[0009]所述数据模块用于读取所述运行模块所解释的数据，并将变化的状态数据发送给所述驱动模块；
[0010]所述驱动模块用于对状态数据进行封装，得到动作信号；
[0011]所述模型展示模块用于监听所述动作信号，并根据所述动作信号对模型执行相应的动作
。
[0012]优选的，所述编译模块在转化梯形图前，会对梯形图的正确性进行验证
。
[0013]优选的，所述动作信号包括平移信号
、
旋转信号
、
碰撞信号中的一种或多种的组合
。
[0014]一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真方法，使用所述一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统，包括以下步骤：
[0015]步骤
S1
：基于设备的工作流程，构建出设备的动作，并对动作进行封装；
[0016]步骤
S2
：控制程序编辑模块接收封装后的动作信号，并根据动作进行逻辑控制的编译，得到相应动作的梯形图；
[0017]步骤
S3
：编译模块获取梯形图，并将梯形图传入编译器中，转化为
AOV
图；
[0018]步骤
S4
：数据模块读取所述
AOV
图，对
AOV
图进行解释；
[0019]步骤
S5
：所述驱动模块用于对状态数据进行封装，得到动作信号；
[0020]步骤
S6
：模型展示模块周期性获取所述动作信号，并根据所述动作信号对模型执行相应的动作
。
[0021]优选的，步骤
S3
中将梯形图转化为
AOV
图的规则如下：
[0022]将梯形图中连接上下两行或多行的竖线抽象为
AOV
图中的虚结点；
[0023]将梯形图中的母线抽象为
AOV
图中的母线虚结点；
[0024]将梯形图中的元件抽象为
AOV
图中非虚结点；
[0025]将连接梯形图元件的横线抽象为
AOV
图中的弧
。
[0026]优选的，所述步骤
S4
中，对
AOV
图进行解释的步骤如下：
[0027]从
AOV
图的母线虚结点开始进行访问，并设置前输入能流为
True
，依次根据出弧链访问下一结点；
[0028]判断下一结点是否为另一母线虚结点，若是母线虚结点，则结束访问，若非母线虚结点，则判断下一结点是否为非虚结点，若是非虚结点，则对梯形图图元进行解释执行，根据前置输入布尔变量值计算结点内置函数，并输出布尔结果，传递给下一结点，并继续访问当前结点的下一结点；
[0029]若为虚结点，则对当前虚结点的出弧链的每个图结点进行解释执行
。
[0030]优选的，对
AOV
图进行解释遵循如下规则：
[0031]访问顺序从左至右，从上至下的顺序对
AOV
图进行访问
。
[0032]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：通过使用本专利技术，进行工业设备的仿真与虚拟控制实验，可以快速验证设备控制程序的正确行和可行性，减少物理设备的试验时间和成本，降低开发周期和试验风险
。
此外，本专利技术还可以帮助控制程序开发人员进行控制系统的快速迭代和优化，在进行仿真虚拟时，开发人员无需进行额外的动作语言编程
。
在进行仿真虚拟时，只需要按照原来的控制逻辑编辑好梯形图
。
然后所述编译模块会将梯形图转化为
AOV
图，
AOV
图简洁，便于模块之间的传递
。
然后再通过解析所述
AOV
图得到对应仿真模拟的动作信号
。
快速实现模型的动作编译
。
可以帮助控制程序开发人员进行控制系统的快速迭代和优化，模拟设备故障和异常情况，帮助工程师进行故障分析和调试，这有助于设备控制系统的设计与开发更加高效
、
可靠，具有可持续性
。
附图说明
[0033]图1是本专利技术的一个实施例中的流程图
。
[0034]图2是本专利技术的一个实施例的结构示意图
。
[0035]图3是本专利技术的一个实施例中梯形图与
AOV
图的转化关系图
。
具体实施方式
[0036]下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件
。
下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制
。
[0037]在本专利技术的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解
为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统，其特征在于，包括控制程序编辑模块
、
编译模块
、
运行模块
、
数据模块
、
驱动模块以及模型展示模块；所述控制程序编辑模块用于为设备提供逻辑控制的程序编辑；所述编译模块用于接收所述控制程序编辑模块的逻辑控制，并将逻辑控制所用的梯形图转化为
AOV
图；所述运行模块用于在控制模型时，接收所述
AOV
图，并对
AOV
图进行解释；所述数据模块用于读取所述运行模块所解释的数据，并将变化的状态数据发送给所述驱动模块；所述驱动模块用于对状态数据进行封装，得到动作信号；所述模型展示模块用于监听所述动作信号，并根据所述动作信号对模型执行相应的动作
。2.
根据权利要求1所述的一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统，其特征在于，所述编译模块在转化梯形图前，会对梯形图的正确性进行验证
。3.
根据权利要求1所述的一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统，其特征在于，所述动作信号包括平移信号
、
旋转信号
、
碰撞信号中的一种或多种的组合
。4.
一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真方法，使用权利要求1～3任一项所述一种面向虚拟设备的逻辑控制仿真系统，其特征在于，包括以下步骤：步骤
S1
：基于设备的工作流程，构建出设备的动作，并对动作进行封装；步骤
S2
：控制程序编辑模块接收封装后的动作信号，并根据动作进行逻辑控制的编译，得到相应动作的梯形图；步骤
S3
：编译模块获取梯形图，并将梯形图传入编译器中，转化为
AOV
图；步骤
S4
：数据模块读取所述
...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓加喜，邹广鑫，邹尚文，李耀波，邱伟强，郭芳名，林贵祥，吴兰彬，
申请(专利权)人：广州秉优信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：