专利名称：基于对象的多路分支程序控制实现方法
技术领域：
本发明涉及数据监控与采集系统(SCADA)中，基于对象的多路分支程序控制实现方法。
背景技术：
在工业自动化程度越来越高的今天，传统的数据监控与采集系统(SCADA)提供的基本单点遥控功能已不能满足用户对系统效率与可靠性的要求。程序控制(顺控、序列控制)功能是对基本遥控功能的扩展，支持用户根据实际需求将多个单点遥控按照一定的逻辑顺序组织起来，系统通过读取这些预先定义的配置自动执行遥控，提升系统的运行效率与可靠性。传统的程控方法仅支持以线性顺序依次执行一组单点遥控操作，S卩，将多个单点遥控排列成一队首尾相接的序列，序列中的单点遥控依次执行。但是在工程应用中，这种简单的顺序逻辑已远远不能满足实际需要，越来越多的应用需要在单点遥控中实现更加复杂的逻辑控制。目前工程现场中对于多个单点遥控的复杂控制一般是通过编写脚本，甚至是二次开发编写程序模块的方式来实现的。后者对于技术要求太高，不适合用户甚至是现场服务的工程人员掌握；前者虽然难度有所降低，但仍存在逻辑拓扑关系不直观，配置不灵活等问题。复杂逻辑的程序控制需支持对基本遥控的多路以及条件选择执行，其先天具有结构化特征，而基于对象的数据组织方式其优势即在于依据实际情况，对保存有数据的对象进行建模，模拟实际系统的逻辑结构与组织方式。问题即在于如何设计支持程控功能的对象类型、类型间的关系，以及各功能模块间职责划分与配合方式，以满足SCADA系统对程控功能的需求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，如何将复杂逻辑的程序控制配置与SCADA软件提供的组态工具有机结合起来，使用户能够根据需求在SCADA系统中方便灵活的配置程控，并以此为基础实现程序控制的完整功能，是本方法所要解决的问题。本发明的技术方案为一种基于对象的的多路分支程序控制实现方法，包括数据组织、配置工具、程控服务、监视工具四个部分，其特征在于
数据组织数据组织为程控各功能模块提供更好的支持，作为程控功能的基本接口，增强了程控功能的扩展性；基于对象的程序控制数据组织包括对象类型定义和类型层次关系设计；
配置工具由于程控功能的数据组织方式利用SCADA系统软件基于对象的特性，配置工具完全适用于程控功能的配置；
程控服务程控服务运行于后台，监听操作员在人机界面上的操作，读取程控配置，依据配置执行程控，将程控执行过程中产生的信息写到相应对象的相应属性中；
监视工具程控服务将程控执行过程中产生的信息都写入了相应对象属性中，监视工具只需监听并读取这些属性的值便可实现对程控实时执行状态的监视功能。基于对象的SCADA系统软件提供的实时画面显示功能通常都是通过配置图元根据对象属性值的实时变化进行一些动态的改变，因此，程控功能的监视工具可以使用SCADA 系统软件提供的画面配置工具进行组态。考虑到程序控制功能高度结构化的特点，也可以使用SCADA系统软件提供的数据接口进行二次开发，编写单独的程控状态监视人机界面。该人机界面程序的工作方式仍然是读取数据结构生成程控拓扑画面；监听程控对象相应的状态属性值，根据属性值的变化改变拓扑画面中图元的形态。本发明的有益效果作为对传统多路分支并发程控实现方式的重大改进，基于对象的多路程控清晰的划分了其功能中可变与不可变的部分，通过将可变部分交由用户配置，不可变部分用程序实现，在不损失多路分支程控高效与灵活特性的基础上，大大提高了程序的复用性与配置的可读性。基于对象的数据组织特性对程控现实结构进行建模，并且兼容了原系统提供的数据组织方法，保持了整个SCADA系统软件功能一致的配置方式，也更易于用户理解与掌握。其简便直观的配置方式大大降低了配置工作量，也降低了用户使用程控功能的门槛，提高了用户的工作效率，也为公司节省了维护成本。
图1为本发明实施例的程序控制功能解构示意图。图2为本发明实施例的对象类型层次关系示意图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。SCADA系统的程序控制功能至少应满足如下需求 0方便灵活的配置；
0直观友好的查阅； 0高效可靠的执行； 0准确及时的执行状态反馈。可以将SCADA系统的程序控制功能解构为配置、拓扑显示、执行、执行状态实时监视四个模块。程控的数据组织决定其配置方式，并且，程控拓扑显示、执行与执行状态显示均需要通过读取程控配置来实现。因此，SCADA系统软件为程控提供的数据组织方式是程控功能的基础，也是程控功能实现的核心。如图1所示，是本实施例的程序控制功能解构示意图。基于对象的SCADA系统软件将系统中组织数据的基本单元是对象，系统中所有数据以及对象间的关系均以对象属性的形式分布于各种对象类型的实例中，再辅以图形化工具，便可将数据以一种符合系统实际拓扑的结构展示给用户，此种方式大大提高了大型 SCADA系统的数据管理能力。本发明提出了一种基于结构化配置的多分支程序控制实现方法，包括数据组织、配置工具、程控服务、监视工具四个部分。1.数据组织
设计良好的数据组织方式可以为程控各功能模块提供更好的支持，并且，数据组织作为程控功能的基本接口，其设计合理的逻辑也增强了程控功能的扩展性。基于对象的程序控制数据组织设计包括对象类型定义和类型间层次关系设计。1)对象类型定义
LogicalControl，程序控制对象。LogicalControl对象表示单个程序控制序列，它是系统程控配置的入口，其主要属性及说明如表1所示
权利要求
1.一种基于对象的的多路分支程序控制实现方法，包括数据组织、配置工具、程控服务、监视工具四个部分，其特征在于数据组织数据组织为程控各功能模块提供更好的支持，作为程控功能的基本接口，增强了程控功能的扩展性；基于对象的程序控制数据组织包括对象类型定义和类型层次关系设计；配置工具由于程控功能的数据组织方式利用SCADA系统软件基于对象的特性，配置工具完全适用于程控功能的配置；程控服务程控服务运行于后台，监听操作员在人机界面上的操作，读取程控配置，依据配置执行程控，将程控执行过程中产生的信息写到相应对象的相应属性中；监视工具程控服务将程控执行过程中产生的信息都写入了相应对象属性中，监视工具监听并读取这些属性的值实现对程控实时执行状态的监视功能。
2.根据权利要求1所述的基于对象的的多路分支程序控制实现方法，其特征在于基于对象的SCADA系统软件提供的实时画面显示功能是通过配置图元根据对象属性值的实时变化进行一些动态的改变，程控功能的监视工具使用SCADA系统软件提供的画面配置工具进行组态。
3.根据权利要求1所述的基于对象的的多路分支程序控制实现方法，其特征在于使用SCADA系统软件提供的数据接口进行二次开发，编写单独的程控状态监视人机界面，所述人机界面程序的工作方式是读取数据结构生成程控拓扑画面；监听程控对象相应的状态属性值，根据属性值的变化改变拓扑画面中图元的形态。
全文摘要
本发明提出了一种基于结构化配置的多分支程序控制实现方法，包括数据组织、配置工具、程控服务、监视工具四个部分。本发明作为对传统多路分支并发程控实现方式的重大改进，基于对象的多路程控清晰的划分了其功能中可变与不可变的部分，通过将可变部分交由用户配置，不可变部分用程序实现，在不损失多路分支程控高效与灵活特性的基础上，大大提高了程序的复用性与配置的可读性。基于对象的数据组织特性对程控现实结构进行建模，并且兼容了原系统提供的数据组织方法，保持了整个SCADA系统软件功能一致的配置方式，也更易于用户理解与掌握。其简便直观的配置方式降低了配置工作量和用户使用程控功能的门槛，提高了效率，节省了维护成本。
文档编号G05B19/04GK102436188SQ20111029852
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者周金国, 金舒 申请人:南京国电南自轨道交通工程有限公司