一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法与流程

1.本发明涉及工业自动化仪表领域，尤其涉及一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法。


背景技术：

2.工业自动化仪表种类多样，且仪表软件系统对资源消耗、实时特性、可靠性和稳定性等均有较高要求，现有的构件模型种类少、执行效率低、标准化程度差，现有功能分布散乱，接口定义不统一，参数不易配置，不同功能间耦合度太高，难以科学管理和高效应用，不能有效的适用于仪表软件开发。


技术实现要素：

3.针对工业自动化仪表现有的构件模型种类少、执行效率低、标准化程度差的不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种可配置仪表构件化模型的设计方法，构建可配置构件化模型。
4.本发明采用如下技术方案：一种仪表构件化模型的构建方法，包括以下步骤：
5.根据仪表功能对构件进行分类，建立不同类型的行为方法；
6.对行为方法配置不同类型的参数化属性；
7.针对行为方法和参数化属性建立不同类型的接口；
8.通过接口将不同构件进行连接，构成构件化模型。
9.所述行为方法包括外设驱动、功能模块和通信协议；
10.所述外设驱动包括但不限于a/d驱动、显示驱动、传感器驱动；
11.所述通信协议包括但不限于hart、ff和profibus；
12.所述功能模块包括但不限于采集、校准、存储。
13.所述参数化属性包括驱动属性、功能属性、协议属性、基本属性和约束属性，以实现对构件的配置；
14.所述驱动属性包括但不限于刷新频率、数据类型和传感器类型；
15.所述功能属性包括但不限于采集频率、校准方式和数据类型；
16.所述协议属性包括但不限于设备厂商、设备类型、设备标识和量程；
17.所述基本属性包括构件标识、构件版本和构件类型；
18.所述约束属性包括兼容性、执行效率、资源消耗数和执行时间。
19.所述接口包括功能接口、行为接口和配置接口；
20.所述功能接口用于构件间的功能调用与参数传递；
21.所述行为接口用于构件的集成、重构和组合；
22.所述配置接口用于构件属性配置。
23.一种基于仪表构件化模型的可配置方法，包括以下步骤：
24.在首个构件中，接收所选择的行为方法，被配置参数化属性；
25.所选行为方法的类型和参数化属性信息构成外设驱动信息通过功能接口传输至第二个构件；
26.在第二个构件中，接收所选择的行为方法，被配置参数化属性，同时接受首个构件信息的触发；
27.所选择的以及被触发的行为方法的类型和参数化属性信息构成功能信息，并将接收到的外设驱动信息和功能信息通过功能接口传输至末端构件；
28.在末端构件中，接收所选择的行为方法，被配置参数化属性，同时接受前两个构件信息的触发；
29.所选择的以及被触发的行为方法的类型和参数化属性信息构成通信协议信息，并利用外设驱动信息、功能信息和通信协议信息对构件进行连接，生成构件化模型，以程序的方式下载至仪表，供仪表使用。
30.在首个构件中，选择显示驱动和传感器驱动，设置显示驱动的参数化属性：刷新频率和数据类型；设置传感器驱动的参数化属性：传感器类型。
31.在第二个构件中，选择校准功能，采集功能被触发，设置采集的参数化属性：采集频率，设置校准的参数化属性：校准方式，数据类型通过功能接口从外设驱动构件获取。
32.在末端构件中，选择profibus pa协议，设置参数化属性：设备厂商和设备标识，通过功能接口从功能模块构件获取数据类型，确定所需要的功能模块类型为ai功能块。
33.本发明的有益效果：本设计方法可以扩充构件功能，有效提高构件的标准化程度和执行效率，统一描述了构件的本质特征及构件间的关系，便于重构，可以实现仪表软件的高效构造与快速开发。
附图说明
34.图1为本发明整体示意图；
35.图2为本发明应用示例图；
36.图3为本发明构件功能接口示意图；
37.图4为本发明构件行为接口示意图；
38.图5为本发明构件配置接口示意图。
具体实施方式
39.下面根据附图对本发明作详细说明。
40.一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法：
41.s1：对仪表领域典型构件进行分类，设计不同类型的行为方法；
42.s2：对步骤s1所述的行为方法设计不同类型的参数化属性；
43.s3：对步骤s1、s2中的行为方法和参数化属性设计不同类型的接口。
44.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述行为方法包括外设驱动、功能模块和通信协议；所述参数化属性包括驱动属性、功能属性、协议属性、基本属性和约束属性；所述接口包括功能接口、行为接口和配置接口；
45.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述外设驱动包括a/d驱动、显示驱动、传感器驱动等；
46.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述功能模块包括采集、校准、存储等；
47.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述通信协议包括hart、ff和profibus等；
48.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述驱动属性包括刷新频率、数据类型和传感器类型等；
49.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述功能属性包括采集频率、校准方式和数据类型等；
50.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述协议属性包括设备厂商、设备类型、设备标识和量程等；
51.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述基本属性包括构件标识、构件版本和构件类型；
52.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述约束属性包括兼容性、执行效率、资源消耗数和执行时间；
53.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述功能接口支持构件间的功能调用与参数传递；
54.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述行为接口支持构件的集成、重构和组合等功能；
55.本技术中，一种仪表构件化模型的构建方法及其可配置方法，所述配置接口支持构件属性配置功能。
56.如图1～图3所示，一种仪表构件化模型的构建方法，通过对仪表领域典型构件进行分析，按照行为方法将构件分为三类：外设驱动构件、功能模块构件和通信协议构件；外设驱动构件提供各种驱动功能，例如a/d驱动、显示驱动、传感器驱动等；功能模块构件提供数据处理功能，例如采集、校准、存储等；通信协议构件提供通信协议功能，例如hart、ff、profibus等；
57.如图4～图5所示，参数化属性包括驱动属性、功能属性、协议属性、基本属性和约束属性，实现对构件的配置；其中驱动属性为外设驱动构件专有属性，功能属性为功能模块构件专有属性，协议属性为通信协议构件专有属性，基本属性和约束属性为公共属性；
58.驱动属性包括刷新频率、数据类型和传感器类型等；
59.功能属性包括采集频率、校准方式和数据类型等；
60.协议属性包括设备厂商、设备类型、设备标识和量程等；
61.基本属性包括构件标识、构件版本和构件类型；
62.约束属性包括兼容性、执行效率、资源消耗数和执行时间；
63.进一步的，为行为方法和参数化属性设计不同类型的接口，包括功能接口、行为接口和配置接口；
64.功能接口支持构件间的功能调用与参数传递；
65.行为接口支持构件的集成、重构和组合等功能；
66.配置接口支持构件属性配置功能；
67.应用场景举例见表1：
68.表1应用示例
69.传感器类型总线协议上位机压力传感器profibus pastep7
70.在首个构件中，选择显示驱动和传感器驱动，设置显示驱动的参数化属性：刷新频率和数据类型；设置传感器驱动的参数化属性：传感器类型。
71.在第二个构件中，选择校准功能，采集功能被触发，设置采集的参数化属性：采集频率，设置校准的参数化属性：校准方式，数据类型通过功能接口从外设驱动构件获取。
72.在末端构件中，选择profibus pa协议，设置参数化属性：设备厂商和设备标识，通过功能接口从功能模块构件获取数据类型，确定所需要的功能模块类型为ai功能块。