一种基于行为的仪表构件接口封装系统和方法与流程

本发明涉及一种工业自动化仪表，特别是涉及一种基于行为的仪表构件接口封装系统和方法。

背景技术：

1、传统接口封装方式下，一方面由于仪表涉及的配件种类数量繁杂，掌握和配置每个配件的信息存在很大的难度，需要长期积累丰富的产品经验，对各个配件的接口都有所了解，才能保证各个配件开发的准确性和稳定性，这就导致开发周期变得很长；另一方面不同功能的仪表为实现自身功能，有很多独立的接口和属性，从而导致不同功能的仪表很难通过现有的仪表软件实现功能复用。针对不同的功能，需要开发相对独立的功能模块，这在一定程度上造成了开发资源的浪费和开发效率的降低。通过对工业自动化仪表典型功能的分析，提取构件并实现构件的接口、属性、方法统一描述方法，建立可配置仪表构件化接口模型，为总线仪表操作系统与构件的交互提供可迅速扩展的接口，实现总线仪表软件的高效、低成本与可重用开发。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于行为的仪表构件接口封装系统和方法。

2、为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于行为的仪表构件接口封装系统，包括总线仪表，所述仪表包括仪表本体，所述仪表本体包括仪表壳体，在所述仪表壳体内设置有用于固定安装pcb电路板的pcb电路板固定安装座，pcb电路板固定安装在pcb电路板固定安装座上，在pcb电路板上设置有总控制器、外设接口或/和功能接口；总控制器分别与外设接口和功能接口相连。

3、在本发明的一种优选实施方式中，外设接口包括a/d驱动接口、显示驱动接口、传感器驱动接口、eeprom驱动接口、串口驱动接口、ff现场总线物理层接口、hart总线物理层接口、profibus总线物理层接口、iic内部总线接口、spi内部总线接口、mcu微处理器gpio接口、mcu时钟驱动接口之一或者任意组合；

4、总控制器的a/d数据端与a/d驱动接口的数据端相连，总控制器的显示数据端与显示驱动接口的数据端相连，总控制器的传感数据端与传感器驱动接口的数据端相连，总控制器的存储数据端与eeprom驱动接口的数据端相连，总控制器的串口数据端与串口驱动接口的数据端相连，总控制器的ff数据端与ff总线物理层接口的数据端相连，总控制器的hart数据端与hart总线物理层接口的数据端相连，总控制器的profibus数据端与profibus总线物理层接口的数据端相连，总控制器的iic数据端与iic内部总线接口的数据端相连，总控制器的spi数据端与spi内部总线接口的数据端相连，总控制器的gpio数据端与mcu微处理器gpio接口的数据端相连，总控制器的时钟数据端与mcu时钟驱动接口的数据端相连。

5、在本发明的一种优选实施方式中，功能接口包括传感器采集接口、传感器校准接口、用户二次校准接口、显示控制接口和数据存储接口之一或者任意组合；

6、总控制器的传感采集数据端与传感器采集接口的数据端相连，总控制器的传感校准数据端与传感器校准接口的数据端相连，总控制器的二次校准数据端与用户二次校准接口的数据端相连，总控制器的显示控制数据端与显示控制接口的数据端相连，总控制器的数据存储数据端与数据存储接口的数据端相连。

7、在本发明的一种优选实施方式中，传感器采集接口包括温度传感器采集接口、湿度传感器采集接口、压力传感器采集接口、差压传感器采集接口、液位传感器采集接口、接近传感器采集接口之一或者任意组合；

8、总控制器的温度传感采集数据端与温度传感器采集接口的数据端相连，总控制器的湿度传感采集数据端与湿度传感器采集接口的数据端相连，总控制器的压力传感采集数据端与压力传感器采集接口的数据端相连，总控制器的差压传感采集数据端与差压传感器采集接口的数据端相连，总控制器的液位传感采集数据端与液位传感器采集接口的数据端相连，总控制器的接近传感采集数据端与接近传感器采集接口的数据端相连。

9、在本发明的一种优选实施方式中，传感器校准接口包括温度传感器校准接口、湿度传感器校准接口、压力传感器校准接口、差压传感器校准接口、液位传感器校准接口、接近传感器校准接口之一或者任意组合；

10、总控制器的温度传感校准数据端与温度传感器校准接口的数据端相连，总控制器的湿度传感校准数据端与湿度传感器校准接口的数据端相连，总控制器的压力传感校准数据端与压力传感器校准接口的数据端相连，总控制器的差压传感校准数据端与差压传感器校准接口的数据端相连，总控制器的液位传感校准数据端与液位传感器校准接口的数据端相连，总控制器的接近传感校准数据端与接近传感器校准接口的数据端相连。

11、在本发明的一种优选实施方式中，还包括通信接口，所述通信接口包括hart协议栈用户层通信接口、ff协议栈用户层通信接口、profibus协议栈用户层通信接口、modbus协议栈用户层通信接口之一或者任意组合；

12、总控制器的hart协议数据端与hart协议栈用户层通信接口的数据端相连，总控制器的ff协议数据端与ff协议栈用户层通信接口的数据端相连，总控制器的profibus协议数据端与profibus协议栈用户层通信接口的数据端相连，总控制器的modbus协议数据端与modbus协议栈用户层通信接口的数据端相连。

13、本发明还公开了一种基于行为的仪表构件接口封装方法，包括以下步骤：

14、s0，登录总线仪表操作系统；

15、s1，根据总线仪表功能确定构件行为接口的种类：驱动接口、功能接口和通信接口；

16、s2，根据总线仪表运行过程确定不同构件的行为接口功能和参数；

17、s3，根据总线仪表构件行为接口的功能和参数，将多个单一功能的行为接口封装为一个具有多种功能的复合行为接口。将总线仪表实现自身功能的内部数据和接口属性设置为隐藏的，将总线仪表对外开放的外部数据和接口设置为公开的。

18、在本发明的一种优选实施方式中，在步骤s3中，行为接口支持行为接口间的功能调用与参数传递，行为接口间的关系由信息/控制流驱动，包括共享依赖关系、流依赖关系、约束依赖关系之一或者任意组合；

19、共享依赖关系表示构件使用相同资源的行为接口间的关系；

20、流依赖关系表示构件的提供行为方法和使用行为接口间的关系；

21、约束依赖关系表示多个构件的行为接口在一组流依赖上的约束。

22、在本发明的一种优选实施方式中，复合功能行为接口通过集成、重构和关联的方法对单一功能行为接口进行封装，包括顺序行为流程组合、分支行为流程组合和循环流程组合方法；

23、分支流程组合包括单分支流程和多分支流程组合；

24、循环流程组合包括当型循环流程和直到型循环流程组合。

25、在本发明的一种优选实施方式中，行为接口均需提供清晰的服务信息；

26、行为接口均需提供清晰的主动调用服务信息；

27、行为接口均需提供清晰的被动调用服务信息。

28、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明根据总线仪表功能确定构件行为接口，利用集成、重构和关联的方法，封装总线仪表单一功能行为接口为复合功能行为接口，本技术封装的构件行为接口具有安全性高、耦合度低、易于扩展的特点，以解决现有总线仪表开发安全性低、耦合度高、种类单一的问题，有助于总线仪表的高效和低成本开发。

29、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。