專利名稱：工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)及其變量監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)人機(jī)界面訪問(wèn)控制領(lǐng)域，尤其涉及工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)及其變量監(jiān)控方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)人機(jī)界面(Human-Machine hterface，HMI )，是用戶和機(jī)器設(shè)備之間傳遞和交換信息的媒體，用戶可以根據(jù)控制的需要，組態(tài)不同的畫面，并在不同的畫面上組態(tài)文字、按鈕、圖形、數(shù)字以及圖表等畫面對(duì)象來(lái)處理或監(jiān)控機(jī)器設(shè)備的工作。
工業(yè)人機(jī)界面一般通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接到至少一個(gè)工業(yè)控制器PLC (Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)和其他具備現(xiàn)場(chǎng)總線接口的工業(yè)設(shè)備如變頻器， 智能儀表等。作為人和整套設(shè)備的接口設(shè)備的工業(yè)人機(jī)須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線來(lái)訪問(wèn)這些控制部件內(nèi)的各種參數(shù)，這些分布在不同的PLC或其他工業(yè)設(shè)備內(nèi)部的應(yīng)用參數(shù)表征不同控制環(huán)路的狀態(tài)和設(shè)定；這些參數(shù)一般稱為外部變量；而工業(yè)人機(jī)界面正是通過(guò)提供對(duì)這些變量的訪問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)備。這些分布在現(xiàn)場(chǎng)總線上不同PLC或其他工業(yè)設(shè)備上的外部變量，實(shí)際上對(duì)應(yīng)著這些PLC或其他種類設(shè)備的內(nèi)部存儲(chǔ)器上所存儲(chǔ)的變量，而通過(guò)每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線上的設(shè)備又具備各自的網(wǎng)絡(luò)地址，因此對(duì)于工業(yè)人機(jī)界面而言，網(wǎng)絡(luò)地址加設(shè)備內(nèi)部地址就是外部變量地址。
工業(yè)人機(jī)界面一般是通過(guò)組態(tài)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)(后文統(tǒng)稱為HMI組態(tài)軟件)，其中，該 HMI組態(tài)軟件會(huì)生成很多組態(tài)畫面，而每個(gè)組態(tài)畫面設(shè)置有多個(gè)畫面對(duì)象，每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)于一個(gè)PLC或其他工業(yè)設(shè)備通信的外部變量，每個(gè)外部變量通常會(huì)設(shè)置一個(gè)訪問(wèn)頻率， HMI組態(tài)軟件根據(jù)該訪問(wèn)頻率從PLC或其他工業(yè)設(shè)備上獲其最新的變量值，如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)外部變量訪問(wèn)頻率示意圖；例如，其中對(duì)變量1的訪問(wèn)頻率為16次/每秒，則該 HMI組態(tài)軟件以16次/每秒的頻率向PLC訪問(wèn)，獲得該變量1的最新值。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題在現(xiàn)有HMI組態(tài)軟件生成組態(tài)畫面的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員(或使用者)沒有辦法獲悉當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的變量在實(shí)際操作中是否可以在有效的刷新周期內(nèi)從 PLC或其他工業(yè)設(shè)備中及時(shí)獲得最新數(shù)據(jù)。例如，在一些情況下，當(dāng)組態(tài)畫面上所對(duì)應(yīng)的變量過(guò)多時(shí)，顯然有些變量是不能按上述預(yù)先設(shè)置的訪問(wèn)頻率從PLC或其他工業(yè)設(shè)備上獲得該變量的最新值。故在現(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)計(jì)人員(或使用者)沒辦法及時(shí)感知當(dāng)前組態(tài)畫面上的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)變量的數(shù)量是否合適，無(wú)法作出相應(yīng)的調(diào)整。發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明實(shí)施例一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)及其變量監(jiān)控及方法，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了對(duì)當(dāng)前HMI組態(tài)畫面上對(duì)應(yīng)的變量進(jìn)行監(jiān)控，并進(jìn)行提示及處理，可以及時(shí)對(duì)當(dāng)前HMI組態(tài)畫面進(jìn)行調(diào)整。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)變量監(jiān)控方法，包括在當(dāng)前組態(tài)畫面上添加至少一個(gè)畫面對(duì)象，其中每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)外部變量； 獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，以及所述當(dāng)前組態(tài)畫面所對(duì)應(yīng)的通信口的通信協(xié)議參數(shù)；根據(jù)所述訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信； 對(duì)所述判斷結(jié)果進(jìn)行提示并進(jìn)行相應(yīng)處理。
優(yōu)選地，所述獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的通信協(xié)議參數(shù)的步驟具體為從屬性存儲(chǔ)單元中獲得預(yù)存的所述各個(gè)外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及通信協(xié)議參數(shù)，其中，所述通信協(xié)議參數(shù)進(jìn)一步包括兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，每個(gè)外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值、回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，通信口的通信波特率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。
優(yōu)選地，所述根據(jù)所述訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信的步驟進(jìn)一步包括確定所述當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量中最大的組態(tài)周期值，其中，組態(tài)周期值為訪問(wèn)頻率的倒數(shù)；計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間；判斷所述通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間是否小于所述最大組態(tài)周期值。
優(yōu)選地，所述計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間的步驟具體為計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中的所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，其中每一外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量為(inen+Alen)*M，其中，men為所述外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值， Alen為所述外部變量回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，M為在所述最大組態(tài)周期值中所述外部變量的通信次數(shù)；計(jì)算單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間tl，所述tl=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度/通信口的通信波特率； 計(jì)算在最大組態(tài)周期值a內(nèi)通信所述必要通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間，所述所需實(shí)際通信時(shí)間為所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量之和* tl+K* to;其中，to為兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，K為所有數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)。
優(yōu)選地，對(duì)所述判斷結(jié)果進(jìn)行提示并進(jìn)行相應(yīng)處理的步驟進(jìn)一步包括 如果所述判斷結(jié)果為是，則提示在當(dāng)前組態(tài)畫面上可繼續(xù)添加畫面對(duì)象；否則，則提示當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量不能夠及時(shí)進(jìn)行通信。
優(yōu)選地，在提示當(dāng)前組態(tài)畫面上的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量不能夠及時(shí)進(jìn)行通信的步驟之后進(jìn)一步包括刪除當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)；或者調(diào)整當(dāng)前組態(tài)畫面上至少一個(gè)畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，并存儲(chǔ)。
相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，包括組態(tài)畫面生成單元，用于生成組態(tài)畫面，并在組態(tài)畫面上添加畫面對(duì)象，其中每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)外部變量；參數(shù)獲取單元，用于獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，以及對(duì)應(yīng)的通信口通信協(xié)議參數(shù)；判斷處理單元，根據(jù)參數(shù)獲取單元所獲取的訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信； 結(jié)果處理單元，用于對(duì)判斷處理單元的判斷結(jié)果進(jìn)行提示或作相應(yīng)處理。
優(yōu)選地，進(jìn)一步包括屬性存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的對(duì)應(yīng)各個(gè)畫面對(duì)象的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及通信協(xié)議參數(shù)，其中，通信協(xié)議參數(shù)包括每個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，每個(gè)外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值、回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，以及通信口的通信波特率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。
優(yōu)選地，所述判斷處理單元進(jìn)一步包括最大組態(tài)周期確定子單元，用于確定所述當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量中最大的組態(tài)周期值，其中，組態(tài)周期值為訪問(wèn)頻率的倒數(shù)；計(jì)算子單元，用于計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間；判斷子單元，判斷所述計(jì)算子單元所計(jì)算出的通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間是否小于所述最大組態(tài)周期確定子單元所確定的最大組態(tài)周期值。
優(yōu)選地，所述計(jì)算子單元進(jìn)一步包括第一計(jì)算子單元，用于計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中的所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，其中每一外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量為0nen+Alen)*M，其中，IUen為所述外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值，Alen為所述外部變量回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，M為在所述最大組態(tài)周期值中所述外部變量的通信次數(shù)；第二計(jì)算子單元，用于計(jì)算單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間tl，所述tl=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度/通信口的通信波特率；第三計(jì)算子單元，用于計(jì)算在最大組態(tài)周期值內(nèi)通信所述必要通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間，所述所需實(shí)際通信時(shí)間為所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量之和* tl+K* to;其中，to為兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，K為所有數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)。
優(yōu)選地，所述結(jié)果處理單元進(jìn)一步包括提示子單元，用于對(duì)所述判斷處理單元的判斷結(jié)果進(jìn)行提示，所述提示方式為文字、聲音、光線、動(dòng)畫提示之任一種。
優(yōu)選地，所述結(jié)果處理單元進(jìn)一步包括畫面對(duì)象刪除子單元用于根據(jù)指示刪除當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)；或者調(diào)整子單元，用于調(diào)整當(dāng)前組態(tài)畫面上至少一個(gè)畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)當(dāng)前組態(tài)畫面上的當(dāng)前所組態(tài)的所有變量的參數(shù)進(jìn)行處理，可以判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的變量的在有效的刷新周期內(nèi)從PLC中能否及時(shí)獲得最新數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果提示出來(lái)，以便讓設(shè)計(jì)人員(或使用者)及時(shí)感知當(dāng)前組態(tài)畫面上畫面對(duì)象的數(shù)量(對(duì)應(yīng)的變量)是否合適，且能自動(dòng)作出相應(yīng)的調(diào)整 (例如減少畫面對(duì)象的數(shù)量，或者調(diào)整對(duì)變量的訪問(wèn)頻率)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)外部變量訪問(wèn)頻率示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)變量監(jiān)控方法的流程示意圖； 圖3是圖2中步驟S23的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖； 圖4是圖2中步驟S24的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是圖5中判斷處理單元的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是圖5中結(jié)果處理單元的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了便于理解本發(fā)明實(shí)施的技術(shù)方案，首先對(duì)以下實(shí)施例中涉及到的畫面對(duì)象進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。
畫面對(duì)象一般是利用計(jì)算機(jī)圖形控件技術(shù)實(shí)現(xiàn)的顯示控件，本發(fā)明實(shí)施例的工業(yè)人機(jī)界面中所提到的畫面對(duì)象通常與外部設(shè)備控制參數(shù)相關(guān)聯(lián)，用于傳達(dá)外部工業(yè)設(shè)備的工作狀況。例如，“指示燈”畫面對(duì)象，是利用動(dòng)態(tài)的仿形指示燈指示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備開關(guān)量狀態(tài)； “開關(guān)”畫面對(duì)象，是利用仿形開關(guān)模擬工業(yè)設(shè)備開關(guān)，允許操作人員進(jìn)行開關(guān)操作；“歷史記錄”畫面對(duì)象，提供一個(gè)或多個(gè)工業(yè)變量的歷史記錄信息，便于設(shè)備維護(hù)人員追溯設(shè)備運(yùn)行狀況；“文本/數(shù)字編輯”畫面對(duì)象，用于操作人員對(duì)工業(yè)設(shè)備設(shè)定工業(yè)參數(shù)；“圖表”畫面對(duì)象，是利用表格的形式直接展示現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)參數(shù)，便于比對(duì)，成批監(jiān)控；“棒圖”畫面對(duì)象，是利用仿形指示棒長(zhǎng)短表征工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)變化高低；“儀表盤”畫面對(duì)象，是利用仿形儀表盤表征工業(yè)設(shè)備控制參數(shù)變化高低；“趨勢(shì)圖”畫面對(duì)象，是利用帶坐標(biāo)的曲線來(lái)顯示工業(yè)設(shè)備控制參數(shù)變化趨勢(shì)；“靜態(tài)圖像”畫面對(duì)象，是用戶組態(tài)的任意靜態(tài)圖像，可以是現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或現(xiàn)場(chǎng)工藝流程等靜態(tài)圖像；“直線”、“圓”及“靜態(tài)文字”畫面對(duì)象，用于構(gòu)造畫面提示等， 除此之外，還有其他畫面對(duì)象，不再一一羅列。
如圖2所示，是本發(fā)明實(shí)施例的一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)變量監(jiān)控方法的流程示意圖。其中，該方法包括步驟S240，在當(dāng)前組態(tài)畫面上添加至少一個(gè)畫面對(duì)象，其中每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)外部變量；步驟S242，獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，以及所述當(dāng)前組態(tài)畫面所對(duì)應(yīng)的通信口的通信協(xié)議參數(shù)；例如，可以從外部變量屬性存儲(chǔ)單元中獲得預(yù)存的所述各個(gè)外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及通信協(xié)議參數(shù)，其中，所述通信協(xié)議參數(shù)進(jìn)一步包括兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，每個(gè)外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值、回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，通信口的通信波特率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度；可以理解的是，對(duì)于通信口采用的不同的通信協(xié)議，上述的通信協(xié)議參數(shù)值可以是不同的；步驟S244，根據(jù)所述訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信； 步驟S246，對(duì)所述判斷結(jié)果進(jìn)行提示并進(jìn)行相應(yīng)處理。
請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，是圖2中步驟S23的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；該步驟進(jìn)一步包括步驟S230，確定所述當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量中最大的組態(tài)周期值，其中，組態(tài)周期值為訪問(wèn)頻率的倒數(shù)；步驟S232，計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間；具體地，該步驟為計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中的所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，其中每一外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量為0nen+Alen)*M，其中，IUen為所述外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值， Alen為所述外部變量回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，M為在所述最大組態(tài)周期值中所述外部變量的通信次數(shù)；計(jì)算單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間tl，所述tl=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度/通信口的通信波特率； 計(jì)算在最大組態(tài)周期值內(nèi)通信所述必要通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間，所述所需實(shí)際通信時(shí)間為所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量之和* tl+K* to;其中，to為兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，K為所有數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)；步驟S234，判斷所述通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間是否小于所述最大組態(tài)周期值。
如圖4所示，是圖2中步驟S24的一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；步驟S240，在步驟S23判斷結(jié)果為否時(shí)，則提示當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量不能夠及時(shí)進(jìn)行通信，不能在當(dāng)前組態(tài)畫面上繼續(xù)添加畫面對(duì)象；可以理解的是，在步驟S23判斷結(jié)果為是時(shí)，則提示在當(dāng)前組態(tài)畫面上可繼續(xù)添加畫面對(duì)象；步驟S242，刪除當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)，以使當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量可以及時(shí)進(jìn)行通信；在一個(gè)具體的實(shí)施例中，也可以在刪除當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)之后，流程轉(zhuǎn)至S22，重新進(jìn)行整個(gè)流程，以判斷當(dāng)前組態(tài)畫面是否符合要求。
步驟S244，調(diào)整當(dāng)前組態(tài)畫面上至少一個(gè)畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)并存儲(chǔ)，通過(guò)這種方式，以使當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量可以及時(shí)進(jìn)行通信；同樣，在一個(gè)具體的實(shí)施例中，也可以在刪除當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)之后，流程轉(zhuǎn)至S22，重新進(jìn)行整個(gè)流程，以判斷當(dāng)前組態(tài)畫面是否符合要求。
需要注意的是，上述步驟S242和S244可以是可選擇的步驟，即在一個(gè)實(shí)施例中， 只需要其中一個(gè)步驟，在另外的實(shí)施例中也可同時(shí)具備上述兩個(gè)步驟。
上述介紹了本發(fā)明的一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)變量監(jiān)控方法的一種實(shí)施例的流程，為便于理解，下面舉一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。
假設(shè)HMI組態(tài)系統(tǒng)當(dāng)前的組態(tài)畫面中有三個(gè)畫面對(duì)象，分別對(duì)應(yīng)于A、B、C三個(gè)外部變量；其中，每個(gè)外部變量的訪問(wèn)頻率分別為l/a次/秒、Ι/b次/秒以及1/c次/秒。 且其中，a>b>c。故計(jì)算得到這三個(gè)外部變量的刷新周期分別為a秒、b秒和c秒，其中，最大組態(tài)周期時(shí)間值為a秒。 首先，獲得在最大組態(tài)周期時(shí)間a秒內(nèi)三種外部變量的分別需要通信的次數(shù)在最大組態(tài)周期時(shí)間a秒內(nèi)變量A、B、C分別需要通信的次數(shù)為1次、 a/b次以及a/c次； 其次，取得到通信中每個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔(單位為秒)， 根據(jù)通信口組態(tài)的通信協(xié)議(例如，modbus協(xié)議)，可知每個(gè)數(shù)據(jù)包之間的預(yù)定最小時(shí)間間隔to ； 再者，計(jì)算每個(gè)變量的通信一次的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度(包括請(qǐng)求包和回應(yīng)包)(單位為字節(jié)):根據(jù)通信口組態(tài)的通信協(xié)議，可知A、B、C三個(gè)變量請(qǐng)求包與回應(yīng)包長(zhǎng)度分別為=RlenA 和AlenA，RlenB和AlenB，RlenC和AlenC。 接著，計(jì)算最大組態(tài)周期時(shí)間a秒內(nèi)的必要通信數(shù)據(jù)量(單位為字節(jié))需要通信的數(shù)據(jù)量為((RlenA+AlenA)*1+ (RlenB+AlenB)*a/b+(RlenC+AlenC)*c/b) 接著，計(jì)算單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間(單位為秒)由通信口組態(tài)的通信波特率baud，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度(包括停止位stopbit，校驗(yàn)位個(gè)數(shù)n，數(shù)據(jù)位個(gè)數(shù)ndata)可知一個(gè)數(shù)據(jù)需要的通信時(shí)間tl秒為(stopbit+n+ndata) /baud 接著，計(jì)算最大組態(tài)周期時(shí)間a秒內(nèi)通信的必要通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間toll (單位為秒):((RlenA+AlenA) *1+ (RlenB+AlenB)/b+(RlenC+AlenC)*c/b)*tl+ (1+a/b+c/b)*2*t0其中，(1+ a/b+ c/b)*2即為步驟S232中提到的所有數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)K; 此時(shí)，如果實(shí)際需要的時(shí)間toll大于最大組態(tài)周期時(shí)間a秒，則認(rèn)為當(dāng)前組態(tài)畫面中對(duì)應(yīng)的變量已經(jīng)不能夠按組態(tài)的刷新周期從外部設(shè)備(如PLC)刷回?cái)?shù)據(jù)，則按照?qǐng)D4中的步驟進(jìn)行處理。否則則認(rèn)為可以按照組態(tài)的刷新周期從外部設(shè)備(如PLC)刷回?cái)?shù)據(jù)，及變量的刷新被認(rèn)為是實(shí)時(shí)的刷新沒有延遲，提示可以在當(dāng)前組態(tài)畫面上繼續(xù)添加畫面對(duì)象。
如圖5所示，是本發(fā)明實(shí)施例的工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；該工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，包括組態(tài)畫面生成單元50，用于生成組態(tài)畫面，并在組態(tài)畫面上添加畫面對(duì)象，其中每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)外部變量；屬性存儲(chǔ)模塊52，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的對(duì)應(yīng)各個(gè)畫面對(duì)象的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及通信協(xié)議參數(shù)，其中，通信協(xié)議參數(shù)包括每個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，每個(gè)外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值、回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，以及通信口的通信波特率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度；參數(shù)獲取單元M，用于獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，以及對(duì)應(yīng)的通信口通信協(xié)議參數(shù)，具體地，從所述屬性存儲(chǔ)模塊52獲得這些參數(shù)；判斷處理單元56，根據(jù)參數(shù)獲取單元M所獲取的訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)， 判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信； 結(jié)果處理單元58，用于對(duì)判斷處理單元的判斷結(jié)果進(jìn)行提示或作相應(yīng)處理。
如圖6所示，是圖5中判斷處理單元56的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述判斷處理單元進(jìn)一步包括最大組態(tài)周期確定子單元560，用于確定所述當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量中最大的組態(tài)周期值，其中，組態(tài)周期值為訪問(wèn)頻率的倒數(shù)；計(jì)算子單元562，用于計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量， 并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間；判斷子單元564，判斷所述計(jì)算子單元562所計(jì)算出的通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間是否小于所述最大組態(tài)周期確定子單元所確定的最大組態(tài)周期值。
具體地，所述計(jì)算子單元562進(jìn)一步包括第一計(jì)算子單元566，用于計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中的所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，其中每一外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量為0nen+Alen)*M，其中，IUen為所述外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值，Alen為所述外部變量回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，M為在所述最大組態(tài)周期值中所述外部變量的通信次數(shù)；第二計(jì)算子單元567，用于計(jì)算單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間tl，所述tl=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度 /通信口的通信波特率；第三計(jì)算子單元568，用于計(jì)算在最大組態(tài)周期值內(nèi)通信所述必要通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間，所述所需實(shí)際通信時(shí)間為所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量之和* tl+K* to； 其中，to為兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，K為所有數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)。
如圖7所示，是圖5中結(jié)果處理單元8的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；所述結(jié)果處理單元58進(jìn)一步包括提示子單元580，用于對(duì)所述判斷處理單元的判斷結(jié)果進(jìn)行提示，所述提示方式為文字、聲音、光線、動(dòng)畫提示之任一種。
畫面對(duì)象刪除子單元582，用于根據(jù)指示刪除當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)；調(diào)整子單元584，用于調(diào)整當(dāng)前組態(tài)畫面上至少一個(gè)畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)。
需要注意的是，上述畫面對(duì)象刪除子單元582和調(diào)整子單元584是可以是可選擇的單元模塊，即在一個(gè)實(shí)施例中，只需要其中一個(gè)子單元，在另外的實(shí)施例中也可同時(shí)具備上述兩個(gè)子單元。
本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案，通過(guò)對(duì)當(dāng)前組態(tài)畫面上的當(dāng)前所組態(tài)的所有變量的參數(shù)進(jìn)行處理，可以判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的變量的在有效的刷新周期內(nèi)從PLC中能否及時(shí)獲得最新數(shù)據(jù)，并將判斷結(jié)果提示出來(lái)，以便讓設(shè)計(jì)人員(或使用者)及時(shí)感知當(dāng)前組態(tài)畫面上畫面對(duì)象的數(shù)量(對(duì)應(yīng)的變量)是否合適，且能自動(dòng)作出相應(yīng)的調(diào)整 (例如減少畫面對(duì)象的數(shù)量，或者調(diào)整對(duì)變量的訪問(wèn)頻率)。
以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。權(quán)利要求
1.一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)變量監(jiān)控方法，其特征在于，包括在當(dāng)前組態(tài)畫面上添加至少一個(gè)畫面對(duì)象，其中每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)至少一個(gè)外部變量；獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，以及所述當(dāng)前組態(tài)畫面所對(duì)應(yīng)的通信口的通信協(xié)議參數(shù)；根據(jù)所述訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信；對(duì)所述判斷結(jié)果進(jìn)行提示并進(jìn)行相應(yīng)處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的通信協(xié)議參數(shù)的步驟具體為從屬性存儲(chǔ)單元中獲得預(yù)存的所述各個(gè)外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及通信協(xié)議參數(shù)，其中，所述通信協(xié)議參數(shù)進(jìn)一步包括兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，每個(gè)外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值、回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，通信口的通信波特率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信的步驟進(jìn)一步包括確定所述當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量中最大的組態(tài)周期值，其中，組態(tài)周期值為訪問(wèn)頻率的倒數(shù)；計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間；判斷所述通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間是否小于所述最大組態(tài)周期值。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間的步驟具體為計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中的所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，其中每一外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量為0nen+Alen)*M，其中，IUen為所述外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值， Alen為所述外部變量回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，M為在所述最大組態(tài)周期值a中所述外部變量的通信次數(shù)；計(jì)算單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間tl，所述tl=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度/通信口的通信波特率；計(jì)算在最大組態(tài)周期值內(nèi)通信所述必要通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間，所述所需實(shí)際通信時(shí)間為所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量之和* ti+K* to;其中，to為兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，K為所有數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，對(duì)所述判斷結(jié)果進(jìn)行提示并進(jìn)行相應(yīng)處理的步驟進(jìn)一步包括如果所述判斷結(jié)果為是，則提示在當(dāng)前組態(tài)畫面上可繼續(xù)添加畫面對(duì)象；否則，則提示當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量不能夠及時(shí)進(jìn)行通信。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在提示當(dāng)前組態(tài)畫面上的畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量不能夠及時(shí)進(jìn)行通信的步驟之后進(jìn)一步包括刪除當(dāng)前組態(tài)面面上的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)；或者調(diào)整當(dāng)前組態(tài)畫面上至少一個(gè)畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，并存儲(chǔ)。
7.一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，包括組態(tài)畫面生成單元，用于生成組態(tài)畫面，并在組態(tài)畫面上添加畫面對(duì)象，其中每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)外部變量；參數(shù)獲取單元，用于獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，以及對(duì)應(yīng)的通信口通信協(xié)議參數(shù)；判斷處理單元，根據(jù)參數(shù)獲取單元所獲取的訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信；結(jié)果處理單元，用于對(duì)所述判斷處理單元的判斷結(jié)果進(jìn)行提示或作相應(yīng)處理。
8.如權(quán)利要求7所述的工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括屬性存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的對(duì)應(yīng)各個(gè)畫面對(duì)象的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)以及通信協(xié)議參數(shù)，其中，通信協(xié)議參數(shù)包括每個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，每個(gè)外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值、回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，以及通信口的通信波特率、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求7所述的工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述判斷處理單元進(jìn)一步包括最大組態(tài)周期確定子單元，用于確定所述當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量中最大的組態(tài)周期值，其中，組態(tài)周期值為訪問(wèn)頻率的倒數(shù)；計(jì)算子單元，用于計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，并獲得該通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間；判斷子單元，判斷所述計(jì)算子單元所計(jì)算出的通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間是否小于所述最大組態(tài)周期確定子單元所確定的最大組態(tài)周期值。
10.如權(quán)利要求9所述的工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算子單元進(jìn)一步包括第一計(jì)算子單元，用于計(jì)算在所述最大組態(tài)周期值中的所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量，其中每一外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量為0nen+Alen)*M，其中，IUen為所述外部變量的請(qǐng)求包的長(zhǎng)度值，Alen為所述外部變量回應(yīng)包的長(zhǎng)度值，M為在所述最大組態(tài)周期值中所述外部變量的通信次數(shù)；第二計(jì)算子單元，用于計(jì)算單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的通信時(shí)間tl，所述tl=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度/通信口的通信波特率；第三計(jì)算子單元，用于計(jì)算在最大組態(tài)周期值內(nèi)通信所述必要通信數(shù)據(jù)量所需實(shí)際通信時(shí)間，所述所需實(shí)際通信時(shí)間，所述所需實(shí)際通信時(shí)間為所有外部變量的必要通信數(shù)據(jù)量之和* tl+K* to ；其中，to為兩個(gè)數(shù)據(jù)包之間的最小時(shí)間間隔值，K為所有數(shù)據(jù)包之間的間隔數(shù)。
11.如權(quán)利要求7至10任一項(xiàng)所述的工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)果處理單元進(jìn)一步包括提示子單元，用于對(duì)所述判斷處理單元的判斷結(jié)果進(jìn)行提示，所述提示方式為文字、聲音、光線、動(dòng)畫提示之任一種。
12.如權(quán)利要求11所述的工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)果處理單元進(jìn)一步包括畫面對(duì)象刪除子單元用于根據(jù)指示刪除當(dāng)前組態(tài)畫面的畫面對(duì)象中的至少一個(gè)；或者調(diào)整子單元，用于調(diào)整當(dāng)前組態(tài)畫面上至少一個(gè)畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)變量監(jiān)控方法，包括在當(dāng)前組態(tài)畫面上添加至少一個(gè)畫面對(duì)象，其中每個(gè)畫面對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)外部變量；獲取當(dāng)前組態(tài)畫面上所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量訪問(wèn)頻率參數(shù)，以及所述當(dāng)前組態(tài)畫面所對(duì)應(yīng)的通信口的通信協(xié)議參數(shù)；根據(jù)所述訪問(wèn)頻率參數(shù)與所述通信協(xié)議參數(shù)，判斷當(dāng)前組態(tài)畫面上的所有畫面對(duì)象所對(duì)應(yīng)的外部變量能否在當(dāng)前通信口上及時(shí)通信；對(duì)所述判斷結(jié)果進(jìn)行提示并進(jìn)行相應(yīng)處理。相應(yīng)的，本發(fā)明還公開了一種工業(yè)人機(jī)界面組態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，可以監(jiān)測(cè)當(dāng)前組態(tài)畫面上的變量數(shù)量是否合適，且能自動(dòng)作出相應(yīng)的調(diào)整。
文檔編號(hào)G05B19/05GK102520658SQ20111038722
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者徐遙軍 申請(qǐng)人:深圳市合信自動(dòng)化技術(shù)有限公司