【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图形化操作技术，涉及工业控制领域，尤其涉及一种基于图形化操作的控制组态方法。
技术介绍
1、国内外已研发的可用于控制系统建模、控制算法设计与仿真的典型工具有很多，很多软件虽能进行动态系统建模及控制策略设计仿真，但是一般只提供很基础性的功能封装，需要用户自己进行功能的模块设计和封装，这对于设计控制算法的技术人员的能力提出了很高的要求。此外，常用的控制算法设计软件往往需要技术人员进行二次编程开发，手动撰写控制逻辑以及定制功能，这种方式的容错率低，不但难以实现，而且后续很难进行策略的调整和优化。
2、因此，如果能设计并开发一种基于图形化操作的工业控制策略设计方法，就可以让工业控制算法更加简洁直观、高效可控，大大简化技术人员的编程实现难度。
技术实现思路
1、针对上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种基于图形化操作的控制组态方法，该方法可实现控制算法的图形可视化，提高工业控制策略设计的效率。
2、为此，本专利技术采取以下技术方案：
3、一种基于图形化操作的控制组态方法，包括以下步骤：
4、1、基于数据结构中的aoe网络定义事件化控制网络形式
5、设计基于事件化驱动的控制策略，aoe网络由节点和有向边组成，节点可以表示事件，有向边可以表示活动，因而aoe网络可以用来描述一项工业策略的实施过程，而基于事件驱动的控制策略为，当某一控制变量超过某一给定阀值(通常与系统的状态或时间有关)时，系统才更新控制进程。因此，
6、2、根据事件化控制需求设计aoe网络中节点和有向边的属性
7、对于不同的控制场景，存在不同类型的事件和活动，对应到aoe网络中，设计不同类型的节点和有向边，在绘制某一场景的控制策略前，先定义其事件类型(节点属性)和活动类型(边属性)，则在绘制该场景下的aoe网络时，预定义的节点和有向边可以普遍应用；具体步骤如下：
8、1)预先在节点属性中添加所需控制变量，可以设定变量的初始值；
9、2)将控制策略按照执行的先后顺序划分为若干个动作，在边属性中添加动作的类型，动作类型可选择如下几种：none，表示无动作；setpoints，这个动作表示设置控制变量的值；solve，表示线性方程组求解；milp，表示稀疏混合整数线性规划问题求解；simplemilp，表示稠密描述的混合整数线性规划问题求解；nlp，表示非线性规划问题求解；
10、3)确定每个动作开始执行时需要满足的事件条件和前驱动作，其中开始执行时需要满足的事件条件指动作执行前需要满足的条件，前驱动作指事件发生前需要被执行的所有动作；
11、4)确定每个动作执行完成的事件条件、事件的超时时间，以及执行失败后需要采取的措施。其中，执行完成的事件条件指动作执行后某些变量或者测点需要满足的条件(可根据具体情况确定需要满足的条件)。事件的超时时间指动作执行后，等待事件发生的最长时间。执行失败后需要采取的措施指动作执行失败后可以选择的几种处理措施，包括：尝试重新执行失败的动作、忽略本次失败并不影响其它动作、停止受到影响的动作、停止本次控制策略的执行。
12、3、绘制具体aoe控制策略图
13、根据具体的工业控制场景，以事件化驱动为依据绘制aoe控制策略图，有效连接表示事件的节点和表示活动的有向边，然后根据节点和有向边的属性，给定具体的属性值，具体步骤如下：
14、1)新建一张空白的svg图纸；
15、2)添加绘制aoe网络所需的节点和有向边，在添加时选择步骤2中预先定义好的节点类型和有向边类型，如有必要，设定具体的初值；
16、3)完成添加后，给定的节点和有向边将添加到svg图纸上，在绘图软件inkscape中根据控制逻辑，连接节点和有向边。
17、4、导出图形化控制策略图
18、对上一步绘制的aoe控制策略图进行拓扑分析，检查节点和有向边是否有效连接，是否存在孤立节点，若节点和有向边均为有效连接且不存在孤立节点，则拓扑分析成功；若拓扑分析成功则以svg格式导出图形化控制策略图(若拓扑分析失败则将分析结果如存在无效连接或存在孤立节点提示给用户，用户可根据提示对控制策略图进行修改，最终可导出图形化控制策略图)，所描述的控制策略应用于实际工业控制场景中即可实现工业控制。
19、对aoe控制策略图进行拓扑分析，具体为，获取每个节点的坐标和半径，每条边的起始坐标和终点坐标，首先确认每条边的两个端点是否位于节点所在圆的范围，保证节点和边有效连接；然后遍历节点集合，检测是否每个节点都连接到边，确保没有孤立节点。若拓扑分析成功，则可将aoe控制策略图以svg格式导出，svg格式的图纸以xml语言描述，包含了先前步骤2和步骤3设定的各类属性及属性值，该图纸可用于实际工业控制场景中实现工业控制。
20、本专利技术的有益效果在于：
21、第一，采用图形化操作表达工业控制策略，相比于其他工具的实现更加简洁直观且易于理解，将大大减少人为因素造成的错误，且容错率高，易于修改优化；由aoe网络引入的事件驱动控制能减少不必要计算资源和通信资源的浪费、更容易实现数字控制和多线程控制；
22、第二，采用图形预定义属性的方式，实现了控制功能的模块化，预定义的图元包含了特定控制场景下的元素，可以在该场景下普遍使用；
23、第三，设计完成的控制策略图采用svg格式存储，svg图纸内部以树形结构存储了关于控制方式的文本，可以直接通过执行程序调用，因此本专利技术能够普遍使用于各种工业控制场景。
24、第四，预先设计好相应场景下的节点属性和边属性后，开发人员只需要将节点和边连接成aoe网络导出就能实现工业控制流程，整个过程无需复杂配置，将设计开发的重点聚焦于图形连接，简化了设计流程，让开发人员能将主要精力放在控制策略的设计上。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，所述基于事件驱动的控制策略为，当某一控制变量超过某一给定阀值时，系统才更新控制进程；当节点描述的事件发生后，运行有向边描述的活动，活动完成后进入下一个事件，等待下一个事件的发生。
3.根据权利要求2所述的基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，所述的步骤2具体为：
4.根据权利要求2所述的基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，所述的步骤3具体为：
5.根据权利要求2所述的基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，所述的步骤4中，对AOE控制策略图进行拓扑分析，具体为：获取到每个节点的圆心坐标和半径，每条边的起始坐标和终点坐标，首先确认每条边的两个端点是否位于节点所在圆的范围，保证节点和边有效连接；然后遍历节点集合，检测是否每个节点都连接到边，确保没有孤立节点；若拓扑分析成功，则可将AOE控制策略图以SVG格式导出。
【技术特征摘要】
1.一种基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，所述基于事件驱动的控制策略为，当某一控制变量超过某一给定阀值时，系统才更新控制进程；当节点描述的事件发生后，运行有向边描述的活动，活动完成后进入下一个事件，等待下一个事件的发生。
3.根据权利要求2所述的基于图形化操作的控制组态方法，其特征在于，所述的步骤2具体为：
4.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：董树锋，唐坤杰，陈一丰，徐成司，董萌苇，
申请(专利权)人：杭州极简物控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。