[发明专利]一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统

说明书

技术领域

本发明涉及跨硬件平台的工业过程自动化软件开发系统，属于工业系统计算机自动控制技术。

背景技术

过程自动化系统，广泛应用于电力、石化、冶金等各种工业过程控制领域，在工业生产过程中已发挥重要作用，成为生产过程安全、稳定、自动化运行不可缺乏的工具。

以DCS或PLC为代表的过程自动化系统，是一个多级的计算机系统，通常以通信网络为纽带由过程控制级和过程监控级组成。过程控制级，主要包括下位DPU控制器与IO卡件；过程监控级，即位于监控中心的上位SCADA系统。

过程自动化系统既包括硬件，也包括软件。过程自动化系统的开发工具软件，一般采用数据库为媒介，按照定义的数据结构来组织、存储和管理数据，并为其他上层应用（如网络组态、IO设备组态、控制逻辑组态、画面组态等）提供统一的接口和服务。目前国际上没有针对过程自动化系统数据模型的统一标准，不同制造商的软件工具，无论是数据库平台、还是数据库的组织形式上都存在着巨大的差异，因此当前各种PLC或DCS的开发工具软件都是和制造商的硬件系统设备捆绑，即某一制造商的PLC或DCS的开发工具软件，只能在该制造商提供的硬件上使用。对于使用多种PLC和DCS的用户，就需要投入大量的人力和财力，以掌握多种PLC和DCS的硬件和软件。同时硬件设备的封闭性严重制约了某些具有高技术含量的开发工具软件的推广应用。因此设计一种跨硬件平台的DCS和PLC的软件开发工具，对于解除硬件设备对自动化软件开发工具制造商发展束缚、提高整个过程自动化行业的开放性具有重大意义。

发明内容

为了解决过程自动化系统制造商之间的软件开发工具的不兼容性的问题，本发明了提出一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，实现了与各制造商自动化系统硬件平台的兼容，减少了用户的学习成本，节约了人力财力。

为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，包括客户端和服务器，其特征在于：服务器，实现访问各自动化系统软件开发工具的数据库，对其进行操作；以及接收客户发送的业务操作消息，并响应该消息进行相应的业务逻辑处理；客户端，采用图形界面实现相应的人机交互操作，并将相应的操作指令发送给指定的服务器，并且接收服务器返回的操作结果。

前述的一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，其特征在于：所述服务器包括数据源层、数据持久层和业务逻辑层；数据源层，指各个厂家、各种平台的工业控制与监控软件的变量数据库；数据持久层，是系统的核心，用于将各个异构数据库数据进行融合，数据持久层是数据源层与业务逻辑表示层之间的纽带；业务逻辑层，根据相应有消息指令，从数据持久层中获取相应的数据，对数据进行相应的业务逻辑操作，最终将操作的结果发送给客户端。

前述的一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，其特征在于：客户端为整个系统的表示层，采用各种人机界交互模式，响应用户的各种操作，并采用进程间通信机制，将各种操作消息发送给相应的服务器，以及接收服务器的操作处理结果。

前述的一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，其特征在于：所述的变量数据库采用通用的Oracle、DB2商业数据库，或采用各个厂家自定制的数据模型文件。

前述的一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，其特征在于：所述的业务逻辑层包括业务逻辑处理与进程间通信接口两个模块；

业务逻辑处理模块，是预先定义的各种数据操作，用于接收进程间通信接口发送来的操作命令，对内存数据库中相应的数据进行逻辑处理与操作，以及将操作的结果返回给进程通信接口；

进程间通信接口，用于接收人机交互进程发出的数据库操作请求，转发给业务逻辑处理模块，以及将业务逻辑处理模块返回的操作结果发送给相应客户端的人机交互界面。

前述的一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，其特征在于：所述数据持久层包括异构数据库访问接口和内存数据库两个模块；

异构数据库访问接口，用于接收内存数据库发出的异构数据库操作请求并发送到目的数据库执行，并将结果返回至内存数据库；

内存数据库，响应业务逻辑处理模块发来的数据操作请求，并同时转发给异构数据库接口，同时接收异构数据库访问接口返回的数据库操作结果，并将其返回给业务逻辑处理模块。

前述的一种跨硬件平台的过程自动化软件开发系统，其特征在于：所述进程间通信接口采用基于命名管道的进程间通信机制，实现基于构架下的业务逻辑表示层与数据持久层之间的信息交互。