一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法与流程

本发明涉及工业控制系统领域，尤其涉及一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法。

背景技术：

工业控制系统一般由控制器和人机界面组成，在系统实施时，逻辑组态与人机界面组态通常分开进行。在逻辑组态时，对同一个设备相关的控制逻辑，不同的人组态方式千差万别，用户可以随意将同一个设备的控制逻辑组态放置于控制器中不同运算模块中执行。因此，在系统调试和后期维护时，查找和修改逻辑困难，很难保证不会对其他逻辑造成干扰，不利于系统调试和维护。与此同时，由于人机界面组态与逻辑组态的分离，用户在对应进行人机交互界面组态时，需要先将人机界面组态中所需的数据点与逻辑组态中的点关联，降低了组态效率。无论是以通用型plc和hmi集成的控制系统，还是分布式控制系统dcs等大型专用控制系统，目前都存在上述问题。

技术实现要素：

为了有效解决上述问题，本发明提出了一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，将逻辑组态内嵌到人机画面组态过程中，实现控制逻辑和人机画面两个组态的联合组态，来提高组态效率，同时降低逻辑组态调试和维护难度。

为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，在人机画面组态中设置控制逻辑组态接口，将控制逻辑组态内嵌到人机画面组态过程中，实现控制逻辑和人机画面的联合组态。

上述方法具体包含如下步骤：

步骤1，组态软件中的人机画面的组成图元新增定义逻辑属性项，作为该图元对应的控制逻辑组态接口，各种图元均设定默认的控制逻辑框架；

步骤2：在新建的人机组态页面中根据现场设备及工艺特点进行图元组态；

步骤3：编辑图元逻辑属性，定义变量，完善逻辑组态，并且指定其逻辑执行所在的目标控制器；

步骤4：根据图元之间的连接关系及数据引用关系，生成对应的控制逻辑连线关系及变量引用逻辑；

步骤5：重复步骤3～4，直至完成人机界面组态和控制逻辑组态。

进一步地，所述步骤5中还包括在完成人机界面组态和控制逻辑组态后分别生成人机界面组态信息、逻辑组态信息和点表文件，并根据逻辑组态信息生成用于控制器执行的可执行目标文件。

进一步地，上述方法还包括

步骤6：将可执行目标文件下载到控制器中运行，通过点表文件，实现画面的在线监视。

进一步地，所述步骤1中，每种图元均有对应的默认组态逻辑，其中的变量能够定义为输入输出管脚，无实际意义的图元默认逻辑为空。

进一步地，所述步骤3中，逻辑组态时定义的数据点均能够被画面组态直接引用，所述数据点的标签名称在人机画面组态和逻辑组态中保持一致。

进一步地，所述步骤3中，定义变量能够直接引用其他图元中的数据，并据此自动生成控制器内或者控制器间的数据引用逻辑。

进一步地，所述步骤4中，图元之间的连接线图元，在其相邻图元的输入输出变量是一对一时自动进行匹配；否则由用户指定连接关系。

进一步地，所述步骤5中，每个页面包含一个人机画面和一个逻辑组态单元，点表文件由逻辑组态单元自动生成导出，便于实现画面的在线监视。

与现有技术方法相比，本发明的有益效果是：通过人机界面组态与控制逻辑的联合组态，限定了控制逻辑组态的入口，避免传统组态方式下用户在任意控制器的任意运算模块中进行组态的问题，降低所组态的逻辑与其它逻辑之间的耦合，从而降低了系统调试和后期维护时查找和修改逻辑的难度，以及修改本设备逻辑时对其它逻辑的干扰。另外，由于画面组态和逻辑组态时可以使用相同的数据点名称，因此可以提高整个组态过程的效率。

附图说明

图1是集成组态方法应用实例示意图。

图2是优选的人机画面和控制逻辑集成组态方法步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案更加清楚明了，以下参照附图对本发明进一步详细说明。

图1所示是集成组态方法应用实例示意图。本例是以两个水箱的的水位控制为例，在组态软件中为人机画面的组成图元新增定义逻辑属性项，作为该图元对应的控制逻辑组态接口，各种图元均设定默认的控制逻辑框架；用户在组态时，首先新建一个人机组态页，此时软件生成人机界面组态1和控制逻辑组态2。用户在人机界面组态1中，根据现场设备及工艺流程进行画面图元的组态，同时，将调节阀图元4和调节阀图元5的属性设置为‘逻辑’，表示这两个阀需要进行控制逻辑组态。随后，点击图元4，在软件的右侧界面显示控制逻辑组态界面，在控制逻辑组态界面中对该阀进行pid控制算法的组态，此时画面组态界面和逻辑组态界面可显示在同一个屏幕上，用户可以边看画面边进行逻辑组态。在进行逻辑组态的同时，随着调整画面组态中的数据点，通过多次迭代完成本设备的画面和控制逻辑同步组态。最后，扫描组态页内的人机界面组态和逻辑组态，分别生成人机界面组态信息6和逻辑组态信息7，并根据逻辑组态信息7生成用于控制器执行的可执行目标文件8，当逻辑下载功能被触发时，将可执行目标文件8下载到对应控制器中。

图2所示是人机画面和控制逻辑集成组态方法的步骤流程图，具体包括：

步骤s1：新建一个组态页面，对根据现场设备及工艺特点对人机画面进行图元组态；

步骤s2：将画面中需要控制逻辑组态的图元使能，使其‘逻辑’属性可编辑，并指定其执行所在的控制器；

步骤s3：扫描当前组态页面内的所有图元，为‘逻辑’属性有效的图元生成控制逻辑函数，无默认逻辑的定义为空逻辑；

步骤s4：对各图元的控制逻辑函数中定义变量，并进行逻辑组态，同时根据需要在画面组态中引用逻辑组态定义的变量数据；

步骤s5：扫描组态页内的人机界面组态和控制逻辑组态，分别生成人机界面组态信息和控制逻辑组态信息，并根据逻辑组态信息生成用于控制器执行的可执行目标文件；

步骤s6：通过软件下载可执行目标文件到控制器中。

由于人机界面组态以设备为对象，其组态更类似于现场设备和工艺的建模，组态人员容易根据设备和工艺快速完成人机画面组态。借助于人机画面组态的这一特点，将逻辑组态内嵌到人机画面组态过程中，实现控制逻辑和人机画面两个组态的联合组态，提高了组态效率。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

技术特征：

1.一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于，在人机画面组态中设置控制逻辑组态接口，将控制逻辑组态内嵌到人机画面组态过程中，实现控制逻辑和人机画面的联合组态。

2.根据权利要求1所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于，具体包含如下步骤：

步骤1，组态软件中的人机画面的组成图元新增定义逻辑属性项，作为该图元对应的控制逻辑组态接口，各种图元均设定默认的控制逻辑框架；

步骤2：在新建的人机组态页面中根据现场设备及工艺特点进行图元组态；

步骤3：编辑图元逻辑属性，定义变量，完善逻辑组态，并且指定其逻辑执行所在的目标控制器；

步骤4：根据图元之间的连接关系及数据引用关系，生成对应的控制逻辑连线关系及变量引用逻辑；

步骤5：重复步骤3～4，直至完成人机界面组态和控制逻辑组态。

3.根据权利要求2所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于：所述步骤5中还包括在完成人机界面组态和控制逻辑组态后分别生成人机界面组态信息、逻辑组态信息和点表文件，并根据逻辑组态信息生成用于控制器执行的可执行目标文件。

4.根据权利要求3所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于：还包括

步骤6：将可执行目标文件下载到控制器中运行，通过点表文件，实现画面的在线监视。

5.根据权利要求2所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于：所述步骤1中，每种图元均有对应的默认组态逻辑，其中的变量能够定义为输入输出管脚，无实际意义的图元默认逻辑为空。

6.根据权利要求2所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于：所述步骤3中，逻辑组态时定义的数据点均能够被画面组态直接引用，所述数据点的标签名称在人机画面组态和逻辑组态中保持一致。

7.根据权利要求2所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于：所述步骤3中，定义变量能够直接引用其他图元中的数据，并据此自动生成控制器内或者控制器间的数据引用逻辑。

8.根据权利要求2所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于：所述步骤4中，图元之间的连接线图元，在其相邻图元的输入输出变量是一对一时自动进行匹配；否则由用户指定连接关系。

9.根据权利要求3所述的一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法，其特征在于：所述步骤5中，每个页面包含一个人机画面和一个逻辑组态单元，点表文件由逻辑组态单元自动生成导出，便于实现画面的在线监视。

技术总结
为了解决传统人机画面和控制逻辑组态相互独立导致的组态效率低，以及设备控制逻辑组态较为分散、致使逻辑组态调试和维护繁琐的问题，本发明提出了一种控制系统人机画面和控制逻辑集成组态方法。该集成组态方法，将控制逻辑组态作为人机画面图元的逻辑属性，从而把逻辑组态和人机画面集成到一起，在人机画面组态过程中，通过画面图元的逻辑属性自动生成及手动完善功能，实现相应控制逻辑的组态。使用该方法开发的集成组态软件，可以有效提高组态效率，降低逻辑组态调试和维护工作量。

技术研发人员：吴波;牛洪海;徐卫峰;臧峰
受保护的技术使用者：南京南瑞继保电气有限公司;南京南瑞继保工程技术有限公司
技术研发日：2018.11.02
技术公布日：2020.05.12