一种船舶报警控制系统的制作方法

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种船舶报警控制系统。

背景技术：

船舶报警控制系统是船舶建设的重要组成部分。不同工业现场的控制要求不同，使得船舶报警控制逻辑不同。通常需要通过运行报警控制脚本文件来实现不同的报警控制逻辑。

在现有技术中，报警控制脚本文件需要掌握相应程序编写规则的专业人员编写，使得船舶报警控制系统的开发速度较慢，开发周期长，所需的时间成本、人力成本及后期维护成本都非常高。

如何有效地解决船舶报警控制系统开发周期长、成本高等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种船舶报警控制系统，以快速开发符合工业现场不同控制要求的控制器，成本较低，满足中小型控制系统的应用需求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种船舶报警控制系统，包括上位机和控制器，所述上位机包括第一通信接口模块和程序配置模块，所述第一通信接口模块与所述程序配置模块连接，所述程序配置模块用于依据预设的脚本生成策略，在从预先编辑完成的电子表格文件中加载工艺配置后，生成报警控制脚本文件，所述控制器包括第二通信接口模块和脚本运行模块，所述脚本运行模块用于在获得所述报警控制脚本文件后，解析并运行所述报警控制脚本文件，监控船舶设备的接口变量及报警状态，所述上位机和所述控制器通过所述第一通信接口模块和所述第二通信接口模块连接。

在本发明的一种具体实施方式中，所述程序配置模块还用于在从所述电子表格文件中加载工艺配置后，对所述工艺配置进行校验，根据校验结果生成报警控制脚本文件。

在本发明的一种具体实施方式中，所述上位机还包括人机交互模块，所述人机交互模块分别与所述程序配置模块和所述第一通信接口模块连接，所述人机交互模块用于接收并执行技术人员对所述电子表格文件的编辑指令，或者对报警控制脚本文件的选择指令。

在本发明的一种具体实施方式中，所述上位机还包括第一存储模块，所述第一存储模块分别与所述人机交互模块、所述程序配置模块和所述第一通信接口模块连接。

在本发明的一种具体实施方式中，所述控制器还包括设备驱动模块，用于监测船舶设备的更新状态，确定船舶设备可用资源。

在本发明的一种具体实施方式中，所述控制器还包括I/O接口模块。

在本发明的一种具体实施方式中，所述控制器还包括第二存储模块，用于存储报警控制脚本文件。

应用本发明实施例所提供的技术方案，上位机和控制器通过第一通信接口模块和第二通信接口模块连接，上位机包括第一通信接口和与第一通信接口连接的程序配置模块，程序配置模块用于依据预设的脚本生成策略，在从预先编辑完成的电子表格文件中加载工艺配置后，生成报警控制脚本文件，控制器包括第二通信接口模块和脚本运行模块，脚本运行模块用于在获得报警控制脚本文件后，解析并运行报警控制脚本文件，监控船舶设备的接口变量及报警状态。上位机程序配置模块通过电子表格文件配置工艺，可以快速开发符合工业现场不同控制要求的控制器，成本较低，能够满足中小型控制系统的应用需求，具有广泛的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种船舶报警控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种控制器的硬件结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，为本发明实施例所提供的一种船舶报警控制系统的结构示意图，该船舶报警控制系统包括上位机100和控制器200，上位机100包括第一通信接口模块102和程序配置模块101，第一通信接口模块102与程序配置模块101连接，程序配置模块101用于依据预设的脚本生成策略，在从预先编辑完成的电子表格文件中加载工艺配置后，生成报警控制脚本文件，控制器200包括第二通信接口模块202和脚本运行模块201，脚本运行模块201用于在获得报警控制脚本文件后，解析并运行报警控制脚本文件，监控船舶设备的接口变量及报警状态，上位机100和控制器200通过第一通信接口模块102和第二通信接口模块202连接。

本发明实施例提供的船舶报警控制系统包括上位机100和控制器200。上位机100和控制器200是相互独立而又密不可分的两个应用子系统，可以分别单独运行。

上位机100包括第一通信接口模块102和程序配置模块101，第一通信接口模块102与程序配置模块101连接。上位机100可以运行在PC机或者工控机上。

在本发明实施例中，技术人员可以在电子表格文件中添加报警逻辑，形成针对船舶设备报警控制的工艺配置，电子表格文件中每个单元格的属性都可预先设置。可以预设脚本生成策略，针对电子表格文件中的工艺配置生成报警控制脚本文件。电子表格文件具体可以是EXCEL文件。

在实际应用中，技术人员预先对电子表格文件进行编辑，程序配置模块101获取到预先编辑完成的电子表格文件后，从电子表格文件中加载工艺配置，依据预设的脚本生成策略，生成报警控制脚本文件。在从电子表格文件中加载工艺配置后，可以先对工艺配置进行校验，再根据校验结果生成报警控制脚本文件。如对工艺配置进行地址校验，忽略不在船舶设备可用资源中的地址。保证报警控制脚本文件的可靠性。

报警控制脚本文件可以是“.lua”格式的脚本文件，文件名可以为“devicedask.lua”。

控制器200可以包括第二通信接口模块202和脚本运行模块201。

上位机100和控制器200可以通过第一通信接口模块102和第二通信接口模块202连接，具体的，第一通信接口模块102和第二通信接口模块202可以均遵循RS232接口协议或者TCP/IP协议。脚本运行模块201可以从上位机100中获得报警控制脚本文件，解析并运行报警控制脚本文件，监控船舶设备的接口变量及报警状态。接口变量有数字量输入DI、数字量DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO。

应用本发明实施例所提供的技术方案，上位机和控制器通过第一通信接口模块和第二通信接口模块连接，上位机包括第一通信接口和与第一通信接口连接的程序配置模块，程序配置模块用于依据预设的脚本生成策略，在从预先编辑完成的电子表格文件中加载工艺配置后，生成报警控制脚本文件，控制器包括第二通信接口模块和脚本运行模块，脚本运行模块用于在获得报警控制脚本文件后，解析并运行报警控制脚本文件，监控船舶设备的接口变量及报警状态。上位机程序配置模块通过电子表格文件配置工艺，可以快速开发符合工业现场不同控制要求的控制器，成本较低，能够满足中小型控制系统的应用需求，具有广泛的应用前景。

在本发明的一个实施例中，上位机100还可以包括人机交互模块103，人机交互模块103分别与程序配置模块101和第一通信接口模块102连接，具体的，人机交互模块103可以通过上位机100系统软件与程序配置模块101连接，如图1所示。人机交互模块103用于接收并执行技术人员对电子表格文件的编辑指令，或者对报警控制脚本文件的选择指令。

在实际应用中，人机交互模块103可以为技术人员提供人机交互界面，技术人员通过该人机交互界面可以发出操作指令，如发出对电子表格文件的编辑指令，或者发出对报警控制脚本文件的选择指令。人机交互模块103根据接收到的技术人员的编辑指令，可以对电子表格文件进行相应的编辑操作，或者根据接收到的选择指令，可以确定使用哪个报警控制脚本文件，或者暂停哪个报警控制脚本文件。

程序配置模块101基于电子表格文件还可以生成人机交互模块103可用的“HMI.lua”脚本文件，通过通信程序可以将该脚本文件下载到人机交互模块103。

在本发明的一个实施例中，上位机100还可以包括第一存储模块104，第一存储模块104分别与人机交互模块103、程序配置模块101和第一通信接口模块102连接。

具体的，第一存储模块104可以通过上位机100系统软件分别与人机交互模块103和程序配置模块101连接，如图1所示。

第一存储模块104可以存储编辑完成的电子表格文件、报警控制脚本文件等。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，控制器200还可以包括设备驱动模块203，用于监测船舶设备的更新状态，确定船舶设备可用资源。

在实际应用中，上位机100可以将船舶设备可用资源的配置通过“device.lua”配置文件存放于控制器200中，控制器200启动时自动基于该配置对接口变量DI、DO、AI、AO等进行初始化。

控制器200中包含的设备驱动模块203可以监测船舶设备的更新状态，确定船舶设备可用资源。

程序配置模块101在添加船舶设备时，可以从控制器200中读取船舶设备可用资源，或者离线加载“device.lua”配置文件，在配置程序中以图形化的方式逐一列出船舶设备，方便技术人员查看。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，控制器200还可以包括I/O接口模块204。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，控制器200还可以包括第二存储模块205，用于存储报警控制脚本文件，当然，还可以存储船舶设备配置文件等。

图2所示为控制器200具体硬件结构示意图，控制器可以包含8路模拟量输入和两路模拟量输出，8路数字量输入和两路数字量输入，一路RS232通信接口电路，预留两路RS485通信接口电路、一路CAN通信接口电路、工业以太网接口电路、按键与显示接口电路等。各接口电路、D/A输出、A/D输入、输入/输出指示灯、电可擦只读存储器EEPROM、CPU芯片、重置RESET电路、联合测试工作组JTAG接口电路、时钟电路等均通过外围总线APB连接。

在I/O接口处可以将每一路输入、输出均使用光电隔离，A/D模块使用RC滤波，通信模块的电源和信号也采用隔离措施，其中对信号的隔离采用磁电隔离方式，以保证信号快速传输，提高控制器的抗干扰能力。

CPU芯片可以选用嵌入式微处理器，如ATM32F103ZET6作为系统的处理器。STM32系列微控制器采用了ARM公司为要求高性能、低成本和低功耗的嵌入式应用专门设计的Cortex-M3内核，工作频率为72MHz，内置高速存储器，高达512Kbyte的内存64Kbyte的SRAM。

在本发明实施例中，借助于嵌入式硬件平台用软件的方式实现可以软件配置控制逻辑的控制器，不仅具有嵌入式系统实时性、可靠性和可裁剪性等特点，而且还具有成本低、能够满足中小型控制系统的应用需求的特点，具有广泛的应用前景。此外，控制器丰富的现场总线接口和可配置特性，既能方便用户对系统进行扩展又能根据工业现场的实际情况完成不同的控制要求。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。