[發明專利]基于Petri網的軟PLC系統數據同步方法

有效

• 申請號: 201710532422.7
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107291933B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 楊觀賜;王陽;楊靜;陳占杰
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22;G06F16/27;G06F16/23
• 代理公司: 貴陽東圣專利商標事務有限公司 52002
• 代理人: 袁慶云

本發明公開了一種基于Petri網的軟PLC系統數據同步方法，包括以下步驟：（1）基于Petri網工作流的數據流轉模型；（2）構建數據同步數據結構：根據軟PLC系統數據流轉Petri網模型，構建分堆存儲的哈希表數據結構來存儲PLC系統數據；（3）改進觀察者模式及數據同步：根據目標和觀察者雙方的要求建立映射關系，從觀察者模式代理分離出注冊類RegisterClass和映射類MappingClass；增加Delegate類對view視圖層不同數據類型的變量進行渲染和編輯，并采用Model?View框架，實現View視圖層隨Model數據層的自動同步刷新；采用準雙向數據同步方法，哈希表與對象組態層、View視圖層、Model數據層、元件映射視圖層、配置文件間采用星型拓撲結構關系。本發明具有能使智能控制系統的數據同步簡化，數據同步效率高的特點。

技術領域

本發明屬于工業控制技術領域，具體地說是涉及一種基于Petri網的軟PLC系統數據同步方法。

背景技術

現代工業控制平臺需從多點同時采集數據，要求高速的實時數據處理，因此不同模塊間數據快速同步是工控系統中非常重要的參量指標，工控系統對數據同步的響應時間要求在毫秒級甚至微秒級以內，嵌入式軟PLC因其高效率而被廣泛應用于分布式工業自動控制，特別是對于實時性要求高的系統。現有技術中，采用軟PLC技術構建的嵌入式控制器可以實現實時運行控制，集成執行機構與檢測運算模型和虛擬過程對象，具有實時性高、移植性好的特點。基于運行控制實驗系統的結果表明,該系統能夠為運行控制方法的研究提供一個高效、便捷的驗證環境。有研究將基于嵌入式平臺的數據同步技術應用于工控行業，數據同步前需要將服務器端和客戶端進行連接，連接后才能實現數據的同步傳輸，不能完全達到工控系統對數據同步的毫秒級別的響應。基于“black box protocol”的通信協議同步方法只能實現PLC的特定數據同步，限制了軟PLC系統的可拓展性。此外還有許多研究是為了獲得軟PLC系統，他們的重點是在圖形化與編譯方面，對于數據如何高效流轉關注較少。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺點而提供一種使智能控制系統的數據同步簡化，數據同步效率高的基于Petri網的軟PLC系統數據同步方法。

本發明的一種基于Petri網的軟PLC系統數據同步方法，包括以下步驟：

(1)基于Petri網工作流的數據流轉模型：根據軟PLC系統中數據流轉過程，確定庫所集、變遷集，構建軟PLC系統數據流轉Petri網模型；

(2)構建數據同步數據結構：根據軟PLC系統數據流轉Petri網模型，構建分堆存儲的哈希表數據結構來存儲PLC系統數據；

(3)改進觀察者模式及數據同步：根據目標和觀察者雙方的要求建立映射關系，從觀察者模式代理分離出注冊類RegisterClass和映射類MappingClass；增加Delegate類對view視圖層不同數據類型的變量進行渲染和編輯，并采用Model-View框架，實現View視圖層隨Model數據層的自動同步刷新；采用準雙向數據同步方法，哈希表與對象組態層、View視圖層、Model數據層、元件映射視圖層、配置文件間采用星型拓撲結構關系。

上述的基于Petri網的軟PLC系統數據同步方法，其中:所述步驟(3)中的注冊類RegisterClass類負責注冊目標和觀察者，映射類MappingClass類中記錄系統中哈希表和多個不同觀察者的映射關系，MappingFile類的設計確保了映射關系的一致性。

上述的基于Petri網的軟PLC系統數據同步方法，其中:所述注冊類RegisterClass中加入DisplaySubject方法，顯式地為所有注冊過希表的不同觀察者提供目標清單，目標清單的粒度達到目標的特定內容的級別，使不同的觀察者擁有不同的權限。