[发明专利]一种可编程序控制器运行中程序无扰动重构的方法

说明书

技术领域

    本发明属于自动化控制系统控制器编程技术领域，具体涉及一种可编程序控制器运行中程序无扰动重构的方法。

背景技术

    可编程控制系统中核心控制设备如可编程控制器（PLC）以及分散控制系统（DCS）中的分散处理单元均通过编程软件编制控制程序并将控制程序装载进控制的内存执行新的控制程序来实现可编程控制器的重新编程。传统的可编程控制器通常不具备在线编程的能力（需要控制系统停机进行更新然后重新启动）或者在重构新的控制程序时不能实现控制过程的无扰动（新程序生效对控制过程有扰动造成设备误动等）。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，提供一种可以使得可编程序控制器在运行过程中无扰动的完成控制程序的重构。

为了达到上述目的，本发明提供了一种可编程序控制器运行中程序无扰动重构的方法，其中可编程序控制器的控制程序包含数据符号表、初始化数据表、程序代码和数据搬移表；该程序无扰动重构方法通过对比可编程序控制器控制程序重构前后的数据符号表，生成重构的数据搬移表，根据重构的数据搬移表从当前控制程序的运行内存区域中将源地址处的数据复制至重构的控制程序的运行内存区域中目的地址处，完成数据覆盖，从而实现控制程序重构。

具体无扰动重构步序包括：

ST1：根据新的用户程序，生成重构的数据符号表、初始化数据表、程序代码；

ST2：将重构的数据符号表与当前运行的控制程序中的数据符号表比较后生成数据搬移表，该数据搬移表与ST1步骤生成的重构的数据符号表、初始化数据表、程序代码形成重构的控制程序；

ST3：将重构的控制程序加载到可编程序控制器内存；

ST4：可编程序控制器下一运算周期开始时，重构的控制程序的运行内存区域加载重构的控制程序中的初始化数据表，根据数据搬移表从当前控制程序的运行内存区域中将源地址处的数据复制至重构的控制程序的运行内存区域中目的地址处，完成数据覆盖，更新程序代码，从而完成可编程序控制器控制程序更新，并依照更新后的控制程序运行。

其中，当前运行的控制程序中的数据符号表和重构的控制程序中的数据符号表均包含若干数据组，每个数据组由标识符、类型、地址和以字节为单位的长度组成；且当前运行的控制程序中的数据符号表中任意两个数据组的标识符不相同，重构的数据符号表中任意两个数据组的标识符不相同；当前运行的控制程序中的数据符号表和重构的数据符号表中的地址全部为可编程序控制器内存的物理地址或逻辑地址，不能既有物理地址又有逻辑地址。

上述数据搬移表包含若干个数据组，每一个数据组由源地址、目的地址和长度组成，其中，源地址和目的地址分别与上述当前运行的控制程序中的数据符号表中的地址和重构的控制程序中的数据符号表中的地址相对应，即全部为可编程序控制器内存物理地址或逻辑地址，不能既有物理地址又有逻辑地址。

新的用户程序包括若干数据，每一数据分别与重构的数据符号表中的一个数据组相对应，具体指由编程工具为某一用户程序的数据生成的一组标识符、数据类型、地址及以字节为单位的数据长度与前述的数据符号表中一个数据组对应。上述的新的用户程序采用由编程工具生成，编程工具为设置在可编程序控制器中的编程模块或外接的编程器。

上述的程序代码包括控制算法和数据地址，其中数据地址与控制程序的数据符号表中的地址相对应。具体地讲，程序代码只包括控制算法和数据地址，不包括直接数据信息，需要使用数据时采用数据引用的方式，根据数据地址获取数据。

前述的ST2步骤所述的将重构的数据符号表与当前运行的控制程序中的数据符号表比较后生成数据搬移表，由以下步序实现：

st1：获取重构的数据符号表和当前运行的控制程序中的数据符号表；

st2：将重构的数据符号表的第一项数据组，与当前运行的控制程序中的数据符号表中所有数据组依次比较，当找到标识符、类型和长度三者完全一致的数据组时，重构的数据符号表的第一项的数据组的地址作为数据搬移表第一项数据组的目的地址，查找到的当前运行的控制程序中的数据符号表数据组中的地址为数据搬移表第一项数据组的源地址，重构的数据符号表的第一项数据组的长度为数据搬移表第一项数据组的长度； 

st3：依次遍历重构的数据符号表所有数据组，生成全部的数据搬移表数据组，最后，生成新的数据搬移表。