[发明专利]DCS图形化算法组态的离线仿真方法和装置

说明书

本发明属于DCS图形化算法组态的技术领域，为了解决现有中通过调用GDB/MI接口进行离线仿技术方案中，存在的系统性能较低的技术问题，本发明提供一种DCS图形化算法组态的离线仿真方法和装置，通过自封装仿真工具插件，实现数据访问和算法控制离线仿真功能；所述离线仿真方法包括：步骤一，将图形化算法组态中对应的图形算法，编译为算法程序和算法偏移程序；步骤二，使用离线仿真插件将所述算法程序和所述算法偏移程序加载到内存，并利用所述算法程序和所述算法偏移程序实现仿真控制和变量数据的操作。

技术领域

本发明涉及DCS图形化算法组态的技术领域，尤其涉及一种DCS图形化算法组态的离线仿真方法和装置。

背景技术

组态(Configure)是指用户通过类似“搭积木”的简单方式，来完成自己所需要的软件功能，而不需要编写计算机程序；组态的概念最早出现在工业计算机控制中，如DCS(集散控制系统)组态。发明人在核安全级DCS系统FirmSys(中文名称:和睦系统)的开发过程中发现：

FirmSys平台子产品REDACE(实时和确定性应用软件编程环境)负责工程组态和算法设计，由ACG(Automatic code Generator，算法代码生成器)生成可信算法代码并最终下装到DCS设备中；针对算法逻辑正确性的验证手段主要是离线仿真，离线仿真即在不连接DCS设备下，利用调试工具将算法目标程序加载运行以模拟真实设备的环境操作，支持源码调试，提供丰富的接口(例如，单步调试、连续运行、设置变量、查看变量)等。

目前常用的算法仿真工具为GDB，GDB是GNU开源组织发布的一个程序调试工具。上位机软件和GDB间通过MI接口(针对调试器设计的文本行机器，类似命令行窗口)的控制命令进行交互，按照标准接口进行输入命令字符串，对输出命令字符串进行解析返回到上位机用户界面。

但是采用GDB作为调试工具进行离线仿真的开发，虽然可以实现变量单步调试、连续运行、设置变量、查看变量等功能，但是调用GDB/MI接口，本质是利用外设I/O(输入/输出)接口交互，所以会导致整个离线仿真系统的性能较低。

发明内容

为了解决现有中通过调用GDB/MI接口进行离线仿技术方案中，存在的系统性能较低的技术问题，本发明提供一种DCS图形化算法组态的离线仿真方法和装置，通过自封装仿真工具插件，实现数据访问和算法控制离线仿真功能。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

本发明一方面提供一种DCS图形化算法组态的离线仿真方法，其特征在于，包括：

步骤一，将图形化算法组态中对应的图形算法，编译为算法程序和算法偏移程序；

步骤二，使用离线仿真插件将所述算法程序和所述算法偏移程序加载到内存，并利用所述算法程序和所述算法偏移程序实现仿真控制和变量数据的操作。

优选地，所述步骤一包括：调用ACG将图形化算法编译成C代码、导入C代码、变量偏移代码、算法变量定义文件，生成包含main函数和调用算法函数的胶水代码；调用TCC编译器将所述C代码和所述胶水代码编译成所述算法程序，并将所述偏移代码编译成所述变量偏移程序。

优选地，所述算法程序和所述算法偏移程序中，所有变量数据的定义都在全局数据区，并且可计算出每个变量数据在所述全局数据区的相对偏移地址。

进一步优选地，所述步骤二包括：所述离线仿真插件通过所述每个变量数据首地址和变量数据的相对偏移，可计算出所述每个变量数据的物理内存地址，并基于物理内存地址，实现所述每个变量数据的内存级访问。

优选地，所述离线仿真方法还包括：所述目标算法程序加载到所述内存后，所述离线仿真插件开启控制程序，当捕获到一个命令时，将会根据自身逻辑来判定是否需要执行；如果不执行，则返回原因；如果执行，则调用相应函数，执行完毕后再返回结果数据。