一種用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法
2023-05-03 23:44:06 1
一種用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法。控制系統包含組態軟體和控制器兩大部分，組態軟體負責生成算法程序，控制器負責執行程序完成工業控制。本發明包括四個階段：(1)數據生成階段：組態軟體離線生成在線修改必要的數據信息；(2)數據下載階段：組態軟體下載生成的數據，控制器保存到對應存儲區；(3)程序配置階段：控制器在執行算法程序的空閒時間完成程序配置；(4)程序切換階段：停止舊的算法程序，切換執行新的算法程序。以上任何階段出現異常，控制系統仍然正確執行修改前的算法程序。通過本發明可以實現在線修改算法程序，而不對正在運行的程序造成影響，並且在修改失敗的情況下仍可以正確的執行原控制程序。
【專利說明】一種用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於工業自動化控制系統【技術領域】，更具體地說，涉及一種用於在線修改 控制系統邏輯算法程序的方法。
【背景技術】
[0002]在工業自動化控制中，由組態軟體與控制器(也稱為上位機與下位機)組成的控 制系統廣泛的應用於各控制領域:如分布式控制系統(DCS)、可編程控制器(PLC)、安全儀 表控制系統(SIS)等。通常，組態軟體(上位機)完成控制算法的組態、算法程序的生成、 算法程序下載至控制器、以及算法執行情況的在線監視等工作；控制器(下位機)完成算法 任務調度、控制算法執行、現場數據採集等工作，是工業控制的核心部分。目前工業控制系 統對於控制的實時性、連續性、穩定性、安全性都提出了越來越高的要求。在控制系統對工 業現場進行控制的過程中，可能會需要修改已有的控制算法，已達到更理想的控制效果，那 麼如何在控制系統已運行算法程序的情況下，可以不對控制器運行狀態進行擾動，完成控 制器中算法程序的更新，實現新舊控制算法的無縫切換，是工業自動化控制領域必須要解 決的問題。
[0003]目前在線修改控制系統邏輯算法程序通常採用以下兩種方式:
[0004]第一種方式是，控制器的存儲區中採用一塊代碼區與一塊數據區的方式，其算法 程序中每個子算法程序保存在指定的區域，新增的子程序保存在新的區域，變化的子程序 可以在停止任務執行後進行替換，也可以執行過程中替換，但替換後的子程序不可以被執 行，該方法對於控制的實時性具有較大影響；
[0005]第二種方式是，控制器中存儲區中採用兩塊代碼區，兩塊代碼區同用一塊數據區， 該方法可以在不影響運行程序的前提下，對另一塊代碼區進行配置，滿足控制實時性的要 求，但其缺點在於修改程序後可能要求對原有變量的內存空間進行初始化，若該階段執行 後發生異常，系統無法退回到原算法程序運行的狀態，存在算法擾動的風險，第一種方式也 存在同樣的問題。
【發明內容】
[0006]為克服現有技術存在的上述問題，本發明提供一種用於在線修改控制系統邏輯算 法程序的方法，實現對控制過程無擾動的情況下更新算法程序的目的，並且更新過程的任 何階段出現異常，都可以繼續執行原算法程序，不會對控制系統造成不必要的擾動。
[0007]本發明所述控制系統包含組態軟體和控制器兩大部分，組態軟體負責生成修改後 的算法程序及生成需要在線修改的數據；控制器使用組態軟體生成的數據，進行算法程序 的在線修改；
[0008]所述控制器包括一套微處理器和存儲器，存儲器進一步包括:
[0009]兩份代碼區，保存算法程序數據，其中只有一份代碼區中的算法程序被執行；
[0010]兩份數據區，保存分別對應兩份代碼區中算法程序使用的變量信息，每個變量對應惟一的一片內存空間；
[0011]兩份輔助區，保存對應兩份代碼區中算法程序的數據區排布信息、數據區配置命令；
[0012]當前運行的算法程序對應的代碼區、數據區、輔助區為活動區，另ー份為備用區；
[0013]採用兩份代碼區和數據區，在線修改過程中出現任何異常，都可以繼續使用活動區的數據來完成工程控制，不會對修改前算法的執行造成任何影響。
[0014]所述控制系統以任務調度的方式對算法程序進行執行，控制系統支持多任務調度方式；
[0015]所述算法程序由若干子程序組成，不同子程序完成不同的控制功能，不同的子程序可以被不同的任務調度；
[0016]所述數據區中每ー個變量對應惟一的一片內存空間，根據算法中數據的類型分配不同大小的內存空間，不同變量的內存空間不會重疊；
[0017]所述數據區排布信息進ー步指，算法程序中使用的所有變量數據，其數據內容包括變量名稱、變量在數據區的相對偏移地址、變量的大小信息。
[0018]本發明具體採用以下技術方案:
[0019]ー種用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，包括以下步驟:
[0020](I)數據生成階段:組態軟體從控制器讀取當前運行算法程序的信息，生成待修改的算法程序在修改後的算法程序數據、新的數據區排布信息、備用數據區的配置命令；
[0021](2)數據下載階段:組態軟體將生成的所述修改後的算法程序數據下載到控制系統中，控制器驗證下載數據正確後，將修改後的算法程序數據保存到備用代碼區，將新的數據區排布信息、備用數據區配置命令保存到備用輔助區；
[0022](3)程序配置階段:控制器在周期執行算法程序的空閒時間內，根據備用數據區配置命令完成備用數據區的狀態配置，使備用數據區保持在運行的算法程序中數據的運算狀態；
[0023](4)程序切換階段:控制器配置完成後，在所有任務周期執行結束後，停止舊的算法程序，切換至備用代碼區，繼續執行備用代碼區中新的算法程序。
[0024]本發明還可以進ー步優選以下技術方案:
[0025]進ー步的，數據生成階段具體操作包括:
[0026](11)組態軟體根據本地修改的工程生成修改後的算法程序數據、新的數據區排布
信息；
[0027](12)組態軟體從控制器中讀取當前運行算法程序的數據區排布信息；
[0028](13)比較兩份數據區排布信息生成備用數據區配置命令:1)根據舊的數據區排布信息得到活動數據區的使用大小，生成將活動數據區使用區域的內存值拷貝到備用數據區的命令；2)以變量名稱進行判斷:若變量為新數據區排布文件中新增的變量，表示該變量為修改後算法程序中新増加的變量，則生成對其內存進行初始化的命令；若變量為新舊數據區排布文件中都存在的變量，繼續判斷該變量是否發生類型變化:若類型發生變化，表示該變量在新的算法程序中進行了修改，則生成對其內存初始化的命令；若類型未發生變化，則不需要生成命令；若變量僅在舊數據區排布文件中，表示該變量在修改後的算法中不再使用，不需要生成命令；[0029]若任何子階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
[0030]進一步的，數據下載階段具體操作包括:
[0031](21)組態軟體將所述修改後的算法程序數據下載到控制系統中，下載的算法程序 數據包括三部分:新的算法程序，新的數據區排布信息，備用數據區配置命令；
[0032](22)控制器接受所述修改後的算法程序數據後，首先驗證下載數據的正確性，並 將算法程序保存到備用代碼區，將新的數據區排布信息和備用數據區配置命令保存到備用 輔助區。該階段的處理可以在控制系統執行算法程序後的空閒時間內進行處理，可以與算 法程序並發執行。
[0033]若任何子階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
[0034]進一步的，程序配置階段具體操作包括:
[0035](31)控制器在算法程序任務某一周期執行結束後，判斷是否存在空閒時間:若存 在，進行(32』 )的操作，若不存在，進行(33』 )的操作；
[0036](32)控制器根據備用數據區配置命令，開始執行備用數據區的配置工作:若在執 行過程中算法程序需要執行，則中斷配置操作，進行(33』 )的操作；若配置工作完成，則進 行步驟(4)的處理；
[0037](33)控制器進行算法任務調度，執行算法程序，結束後進行(31)的操作；
[0038]若任何子階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
[0039]該方式很好的滿足了算法執行實時性的要求，但可能出現在配置過程中，算法程 序的執行修改了已經完成拷貝的某些數據，存在切換後某些變量狀態回到若干周期前的情 況；但考慮到在配置過程中，若算法程序執行結果均處於正常狀態，那麼切換程序後，某些 變量退回若干周期前的安全狀態，不會對控制的穩定性造成特別大的影響；但是若算法程 序執行發現異常，則可以立即控制現場停機，避免不必要的風險。例如:控制現場的鍋爐溫 度過高，需要算法控制停止加煤，如果該操作被延遲，則很可能會導致鍋爐的爆炸，實時控 制停機可以大大降低該風險。
[0040]進一步的，程序切換階段具體操作包括:
[0041](41)控制器在備用數據區配置完成後，備用數據區保持在運行算法程序中數據的 運算狀態，待在運行的算法程序任務當前周期執行結束後，停止舊的算法程序；
[0042](42)控制器並將指向算法程序入口的指針指向到備用代碼區，開始執行新的算法 程序，同時將原來的活動區變為備用區；
[0043]若任何子階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
[0044]本發明的有益效果是，提供了一種用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法， 普遍適用於各工業領域的控制系統。本發明克服了已有方式中在線修改算法程序時，對算 法執行實時性的影響，同時保證了在修改過程中出現異常時，已運行程序的狀態不會受到 任何影響，最大程度上保證了在線修改算法過程中，控制實時性、連續性、穩定性、安全性的 要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0045]為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹。[0046]圖1為本發明提供的ー種用於在線修改算法程序總體流程圖；
[0047]圖2為本發明實施例提供的控制器的存儲器結構示意圖；
[0048]圖3為本發明實施例提供的控制器各存儲區的內容及存儲方式示意圖；
[0049]圖4為本發明實施例提供的程序配置階段流程圖；
[0050]圖5為本發明實施例提供的多任務系統調度時序圖，其中(I)描述了基本調度方式，(2)描述了已有在線修改算法程序處理方法的調度方式，(3)描述了本實施例的調度方式。
【具體實施方式】
[0051]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明ー種實施例，而不是全部的實施例。
[0052]請參閱圖1，其為在線修改控制系統邏輯算法程序的基本流程圖。
[0053]下面以多算法任務的控制系統為例，說明如何實現在線修改控制系統邏輯算法程序。
[0054]本發明中控制器的存儲器結構示意圖參閱圖2所示。
[0055]控制系統的算法程序保存在代碼區中，每個算法程序由若干子控制算法組成，每個子控制程序可以被不同的算法任務調度；
[0056]算法程序中使用的變量信息保存在代碼區對應的數據區中，算法中使用的每個變量根據其類型對應不同大小的內存空間，且每個變量擁有惟一的地址空間，彼此不能出現重疊的情況。控制系統可以將數據區進行更詳細的劃分，比如劃分為:輸入區、輸出區、中間量區等等，不同的區域可以具有特定的屬性，例如算法程序中不允許對輸入區的變量賦值，其為只讀屬性等，這樣的劃分可以使數據區結構更加清晰明了，也更有利於數據管理。
[0057]算法程序的數據區排布信息、數據區配置命令信息保存在輔助區中，，數據區排布信息包含了算法程序中使用了哪些內存空間及其對應關係，用於新舊算法程序的數據比較，比較後可以生成數據區配置命令。
[0058]請參照圖3，是本發明的一種實施例的存儲區的內容及存儲方式示意圖。圖3(1)為代碼區的數據存儲示意圖，算法程序由若干子程序組成。例如，子程序m負責完成ー個加法運算，保存在代碼區的0x500開始的一段內存中。
[0059]圖3(2)為數據區的存儲示意圖，算法中使用的變量對應數據區的惟一一塊內存空間，用來保存算法的運算結果，不同的變量類型對應不同的內存大小，不同變量的空間不能重疊。例如，子程序m中使用的INO為BOOL類型的變量，其對應數據區0x1000起始的I字節大小的內存空間；IN1為WORD類型的變量，其對應數據區0x1002起始的2位元組大小的內存空間。
[0060]圖3(3)為輔助區的存儲示意圖，第一部分保存了算法程序中變量與數據區內存對應的數據區排布文件，第二部分保存了數據區的配置方式。
[0061]如附圖1所示為本發明提供的ー種用於在線修改算法程序的方法，包括以下步驟:
[0062]步驟1:組態軟體從控制器讀取當前運行算法程序的信息，生成待修改的算法程序在修改後的算法程序數據、新的數據區排布信息、備用數據區的配置命令。針對步驟(I)，所屬領域技術人員可以選擇多種實現方式。本發明為了對技術方案進一步詳細介紹，結合 以下兩個具體實施例進行介紹:
[0063]實施例1:
[0064]數據生成階段具體操作包括:
[0065](11)組態軟體根據本地修改的工程生成修改後的算法程序數據、新的數據區排布
信息；
[0066](12)組態軟體從控制器中讀取當前運行算法程序的數據區排布信息；
[0067](13)比較兩份數據區排布信息生成備用數據區配置命令:1)根據舊的數據區排 布信息得到活動數據區的使用大小，生成將活動數據區使用區域的內存值拷貝到備用數據 區的命令；2)以變量名稱進行判斷:若變量為新數據區排布文件中新增的變量，表示該變 量為修改後算法程序中新增加的變量，則生成對其內存進行初始化的命令；若變量為新舊 數據區排布文件中都存在的變量，繼續判斷該變量是否發生類型變化:若類型發生變化，表 示該變量在新的算法程序中進行了修改，則生成對其內存初始化的命令；若類型未發生變 化，則不需要生成命令；若變量僅在舊數據區排布文件中，表示該變量在修改後的算法中不 再使用，不需要生成命令；
[0068]若任何子階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
[0069]實施例2:
[0070]數據生成階段，該階段的具體步驟如下所述:
[0071](101)組態軟體根據本地修改的工程生成修改後的算法程序數據、數據區排布信 息；
[0072](102)判斷生成數據過程是否成功，若是，進行(103);若否，進行(107)；
[0073](103)組態軟體讀取當前運行算法程序的數據區排布信息；
[0074](104)判斷讀取是否成功，若是，進行(105);若否，進行(107)；
[0075](105)比較兩份數據區排布信息生成數據區配置命令，生成運算數據區配置命令 的具體規則描述如下，I)根據舊的數據區排布信息得到活動數據區的使用大小，生成將活 動數據區使用區域的內存值拷貝到備用數據區的命令；2)以變量名稱進行判斷:若變量為 新數據區排布文件中新增的變量，表示該變量為修改後算法新增加的變量，則生成對其內 存進行初始化的命令；若變量為新舊數據區排布文件中都存在的變量，繼續判斷該變量是 否發生類型變化:若類型發生變化，表示該變量在新的算法程序中進行了修改，則生成對其 內存初始化的命令；若類型未發生變化，則不需要生成命令；若變量僅在舊數據區排布文 件中，表示該變量在修改後的算法中不再使用，不需要生成命令。
[0076](106)判斷生成是否成功，若是，進入第二階段；若否，進行(107)；
[0077](107)控制器執行修改前的算法程序，清空各備用區，結束本次在線修改操作。
[0078]該階段的主要工作是生成在線修改算法程序的必要數據。
[0079]步驟2:數據下載階段:組態軟體將生成的所述修改後的算法程序數據下載到控 制系統中，控制器驗證下載數據正確後，將修改後的算法程序數據保存到備用代碼區，將新 的數據區排布信息、備用數據區配置命令保存到備用輔助區；
[0080]針對步驟(2)，所屬領域技術人員同樣可以選擇多種實現方式。本發明為了對技術 方案進一步詳細介紹，也結合以下兩個實施例進行介紹:[0081]實施例1:
[0082]數據下載階段具體操作包括:
[0083](21)組態軟體將所述修改後的算法程序數據下載到控制系統中，下載的算法程序數據包括三部分:新的算法程序，新的數據區排布信息，備用數據區配置命令；
[0084](22)控制器接受所述修改後的算法程序數據後，首先驗證下載數據的正確性，並將算法程序保存到備用代碼區，將新的數據區排布信息和備用數據區配置命令保存到備用輔助區。該階段的處理可以在控制系統執行算法程序後的空閒時間內進行處理，可以與算法程序並發執行。
[0085]若任何子階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
[0086]實施例2:
[0087]數據下載階段，該階段的具體步驟如下所述:
[0088](201)組態軟體下載修改後的算法程序數據到控制器，控制器可以開闢緩存區域來保存下載過程中的數據；
[0089](202)控制器判斷下載數據是否正確，可以通過在數據中加入CRC32算法校驗和等方式，來驗證數據傳輸的正確性，若是，進行(203);若否，進行(209)；
[0090](203)組態軟體下載新的數據區排布信息數據到控制器；
[0091](204)控制器判斷下載數據是否正確，若是，進行(205);若否，進行(209)；
[0092](205)組態軟體下載數據區配置命令數據到控制器；
[0093](206)控制器判斷下載數據是否正確，若是，進行(207);若否，進行(209)；
[0094](207)將緩存中的數據，保存到對應的存儲區中，修改後的算法程序數據保存到備用代碼區，數據區排布信息和數據區配置命令數據保存到備用輔助區；
[0095](208)控制器判斷保存過程中是否存在異常，若無異常，進入第三階段；若有異常，進行(209)；
[0096](209)控制器執行修改前的算法程序，清空各備用區，結束本次在線修改操作。
[0097]該階段的主要工作是將在線修改算法程序的必要數據下載到控制器的相應存儲區中。
[0098]步驟3:程序配置階段，該階段的具體處理流程請參照圖4。控制器在周期執行算法程序的空閒時間內，根據備用數據區配置命令完成備用數據區的狀態配置，使備用數據區保持在運行的算法程序中數據的運算狀態。
[0099]該階段是在線修改算法程序中的關鍵步驟，完成算法程序對應數據區的配置エ作。
[0100]具體步驟如下所述:
[0101](301)控制器正常執行算法程序，等待所有算法任務某一周期執行結束；
[0102](302)控制器判斷是否存在空閒時間:若是，進行(303)的操作；若否，返回繼續執行(401)的操作；
[0103](303)控制器根據數據配置命令，開始對備用數據區執行數據配置；該方式下配置命令執行的優先級低於算法程序執行任務的優先級，配置會被算法任務的執行中斷；
[0104](304)控制器在配置過程中判斷是否需要執行算法程序，若是，則返回繼續執行(301)的操作；若否:則進行(305)；[0105](305)控制器判斷配置過程是否完成，若是，則進行(306);若否，則返回繼續執行 (303)；
[0106](306)控制器判斷配置過程是否正確，若是，則進入第四階段；若否，則進行 (307)；
[0107](307)控制器執行修改前的算法程序，清空各備用區，結束本次在線修改操作。
[0108]圖5(1)描述了包含兩個任務的算法程序的調度時序圖，假設控制系統中運行的 算法程序包含兩個任務fast task與slow task,任務周期分別為50ms和200ms,不同的任 務調度不同的子算法程序，在0時刻，兩個任務分別需要被執行，根據任務優先級的關係首 先執行周期小的，即fast task任務，執行時間為30ms ;執行之後需要執行周期為200ms的 slow task任務,執行時間同樣是30ms,但是在執行到20ms的時候,優先級高的fast task 需要再次執行，則打斷slow task,待fast task執行結束之後繼續執行slow task ；slow task執行結束後系統有IOms的空閒時間，可以用來進行其他的操作。其他時刻的執行情況 參見圖中所示。
[0109]針對目前已有的在線修改算法程序的方法，其調度方式如圖5(2)所示，控制器在 90ms的時刻，算法任務執行結束，此時將算法任務的調度暫停，開始執行程序配置，假設執 行數據區配置命令的時間為30ms，則如圖所示fast task的執行會被滯後20ms，可能對控 制的實時性造成一定的擾動。針對圖4的實施例，其調度方式如圖5 (3)所示，控制器在90ms 的時刻，算法任務執行結束，此時存在空閒時間，開始執行數據區配置命令，執行數據區配 置命令的時間為30ms，但執行到IOOms時，此時fast任務需要執行，則優先執行該任務調用 的算法程序，執行結束後存在空閒時間，則繼續執行數據區的配置命令，執行20ms後配置 結束，該方式不會對算法程序的執行造成影響，但可能造成某些變量的狀態退回fast任務 執行前的運算狀態，但對控制的穩定性不會造成很大的影響。
[0110]實施例中的步驟(303)具體執行數據區配置命令的順序如下:
[0111]首先，執行第一階段生成數據配置命令時，生成的活動數據區使用區域的內存值 拷貝到備用數據區的命令；然後，逐個執行新增變量和類型變化變量的初始化命令。
[0112]隨著目前硬體的提升，控制器處理數據的速度也越來越快，目前DCS控制系統的 CPU處理頻率通常可以達到300MHz以上，執行小於等於512K的算法程序的時間通常不會超 過15ms，一般來說可以保證控制系統默認周期內仍有50%左右的空閒時間，本發明中描述 的數據區配置操作，針對一般規模的工程，其數據配置可以在一周期的空閒時間內完成，則 與已有方法結果相同，但是針對較大規模的工程，則與已有方法相比，大大的降低了對控制 實時性的影響。
[0113]步驟4:程序切換階段:控制器配置完成後，在所有任務周期執行結束後，停止舊 的算法程序，切換至備用代碼區，繼續執行備用代碼區中新的算法程序。
[0114]該階段的具體步驟如下所述:
[0115]實施例1:
[0116](41)控制器在備用數據區配置完成後，備用數據區保持在運行算法程序中數據的 運算狀態，待在運行的算法程序任務當前周期執行結束後，停止舊的算法程序；
[0117](42)控制器並將指向算法程序入口的指針指向到備用代碼區，開始執行新的算法 程序，同時將原來的活動區變為備用區；[0118]若任何子階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
[0119]實施例2:
[0120](401)控制器停止所有算法任務的執行；
[0121](402)控制器將算法程序入口指針切換到備用程序區；
[0122](403)判斷是否成功，若是，則進行(404)，否則進行(405)；
[0123](404)控制器開始執行修改後的算法程序，並將原活動存儲區作為備用存儲區，清空其中的數據，在線修改算法程序正確完成；
[0124](405)控制器執行修改前的算法程序，清空各備用區，結束本次在線修改操作。
[0125]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明實施例的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明實施例將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
【權利要求】
1.ー種用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟: (1)數據生成階段:組態軟體從控制器讀取當前運行算法程序的信息，生成待修改的算法程序在修改後的算法程序數據、新的數據區排布信息、備用數據區的配置命令； (2)數據下載階段:組態軟體將生成的所述修改後的算法程序數據下載到控制系統中，控制器驗證下載數據正確後，將修改後的算法程序數據保存到備用代碼區，將新的數據區排布信息、備用數據區配置命令保存到備用輔助區； (3)程序配置階段:控制器在周期執行算法程序的空閒時間內，根據備用數據區配置命令完成備用數據區的狀態配置，使備用數據區保持在運行的算法程序中數據的運算狀態； (4)程序切換階段:控制器配置完成後，在所有任務周期執行結束後，停止舊的算法程序，切換至備用代碼區，繼續執行備用代碼區中新的算法程序。
2.根據權利要求1所述的用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，其特徵在於: 在所述步驟(1)，優選包括以下操作: (11)組態軟體根據本地修改的工程生成修改後的算法程序數據、新的數據區排布信息； (12)組態軟體從控制器中讀取當前運行算法程序的數據區排布信息； (13)比較兩份數據區排布 信息生成備用數據區配置命令。
3.根據權利要求2所述的用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，其特徵在於: 在操作(13)中，進ー步包括以下內容: I)根據舊的數據區排布信息得到活動數據區的使用大小，生成將活動數據區使用區域的內存值拷貝到備用數據區的命令；2)以變量名稱進行判斷:若變量為新數據區排布文件中新增的變量，表示該變量為修改後算法程序中新増加的變量，則生成對其內存進行初始化的命令；若變量為新舊數據區排布文件中都存在的變量，繼續判斷該變量是否發生類型變化:若類型發生變化，表示該變量在新的算法程序中進行了修改，則生成對其內存初始化的命令；若類型未發生變化，則不需要生成命令；若變量僅在舊數據區排布文件中，表示該變量在修改後的算法中不再使用，不需要生成命令。
4.根據權利要求1所述的用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，其特徵在於: 在步驟(2)中，優選採用以下操作: (21)組態軟體將所述修改後的算法程序數據下載到控制系統中，下載的算法程序數據包括三部分:新的算法程序，新的數據區排布信息，備用數據區配置命令； (22)控制器接受所述修改後的算法程序數據後，首先驗證下載數據的正確性，並將算法程序保存到備用代碼區，將新的數據區排布信息和備用數據區配置命令保存到備用輔助區。操作(22)的處理可以在控制系統執行算法程序後的空閒時間內進行處理，可以與算法程序並發執行。
5.根據權利要求1所述的用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，其特徵在於: 在步驟(3)中，優選採用以下操作: (31)控制器在算法程序任務某一周期執行結束後，判斷是否存在空閒時間:若存在，進行(32)的操作，若不存在，進行(33)的操作；(32)控制器根據備用數據區配置命令，開始執行備用數據區的配置工作:若在執行過程中算法程序需要執行，則中斷配置操作，進行(33)的操作；若配置工作完成，則進行步驟 ⑷的處理；(33)控制器進行算法任務調度，執行算法程序，結束後進行(31)的操作。
6.根據權利要求1所述的用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，其特徵在於:在步驟(4)中，優選採用以下操作: (41)控制器在備用數據區配置完成後，備用數據區保持在運行算法程序中數據的運算狀態，待在運行的算法程序任務當前周期執行結束後，停止舊的算法程序；(42)控制器並將指向算法程序入口的指針指向到備用代碼區，開始執行新的算法程序，同時將原來的活動區變為備用區。
7.根據權利要求1-7任一權利要求所述的用於在線修改控制系統邏輯算法程序的方法，其特徵在於:若任何步驟或任何步驟中的任一操作階段發生異常，則在線修改操作失敗，控制系統繼續執行原算法程序。
【文檔編號】G05B19/048GK103529743SQ201310481575
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月15日 優先權日:2013年10月15日
【發明者】師嘉, 王鼎, 劉剛, 黃磊, 焦邵華 申請人:北京四方繼保自動化股份有限公司