[发明专利]一种异构的多平台系统控制逻辑一致性校验的方法

说明书

本发明公开了一种异构的多平台系统控制逻辑一致性校验的方法。本发明主要解决工业控制系统中相同的控制逻辑在不同的控制系统平台上逻辑执行一致性的问题，例如同一控制逻辑在PowerPC架构的CPU下和Arm架构的CPU下实际的控制流程是否一致；本发明包括4个阶段：(1)定义中间符号集；(2)识别不同架构控制器的机器指令；(3)生成控制逻辑对应的中间符号文件；(4)对不同架构下生成的控制逻辑的中间符号文件进行对比。

技术领域

本发明属于工业自动化控制系统技术领域，更具体地说，涉及一种相同控制逻辑在不同平台下功能一致性校验的方法。

背景技术

现代工业自动化控制系统通常是由分布式控制系统(DCS)或可编程控制器(PLC)组成，无论是DCS系统还是PLC都由以下几个部分组成：逻辑组态软件、控制器、IO插件，其中逻辑组态软件主要用于编写控制逻辑，控制器用来运行控制逻辑，IO插件用来采集工业现场的信号和执行控制器的控制指令。在实际应用中多条相同的生产线的控制逻辑是相同的，但是可以使用不同架构的控制器和IO插件，这就要求逻辑组态软件对同一套控制逻辑针对不同架构的控制器生成不同的二进制指令，但是这些不同的二进制指令实际执行后的结果要完全相同，针对上述情况就需要逻辑组态软件有一种校验机制，保证不同架构下的二进制指令实际执行的结果要保证一致,目前市场上尚无对不同架构下控制逻辑一致性的静态校验方法。

发明内容

本发明的目的是填补现有技术的缺失，提供一种异构的多平台系统控制逻辑一致性校验的方法，使得相同控制逻辑在不同平台下生成的控制逻辑二进制指令，能够在实际应用之前进行一致性的校验。

本发明具体采用以下技术方案。

一种异构的多平台系统控制逻辑一致性校验的方法，首先用户使用基于IEC-61131-3标准的逻辑组态语言编写逻辑页，然后由编写的逻辑页组成完整的控制逻辑，最后控制逻辑经过编译生成不同CPU架构下的逻辑二进制文件；其特征在于，所述控制逻辑一致性校验的方法包括以下步骤：

(1)根据控制逻辑生成部分选择的CPU架构定义中间符号集，中间符号集中的符号应能满足所选的多个CPU架构的二进制指令解析，中间符号集是一组与平台架构无关的符号的集合，中间符号集中的符号对不同CPU架构下的二进制指令提供一种统一的描述方法，控制逻辑二进制文件中的二进制指令最终被中间符号替换，变为统一的可读性更强的文件；

(2)二进制指令识别，读取逻辑二进制文件从文件中读取架构信息，确定文件中的二进制数据属于何种CPU架构，根据不同平台的机器指令的编码规则对控制逻辑二进制文件中的控制逻辑二进制指令进行解码，并根据对应CPU架构下的二进制指令描述方法生成控制逻辑操作码文件；

(3)读取步骤(2)中生成的控制逻辑操作码文件，使用步骤(1)中定义的中间符号集中的符号对文件中的操作码进行等效替换，从而生成中间符号文件；

(4)在经过步骤(3)之后，不同CPU架构下的控制逻辑二进制文件被等效生成了中间符号文件，此时可以通过对比中间符号文件的方法来对控制逻辑一致性进行对比，最终确定不同CPU架构下的控制逻辑是否一致。

本发明进一步包括以下优选方案：

在所述步骤(1)中，中间符号集具有以下特征：

中间符号集中包含解析控制逻辑操作码文件所需要的基本中间符号；中间符号集中的中间符号含义唯一；中间符号集应至少包含如下符号：加、减、乘、除、与、或、非、左移、右移、赋值、入栈、出栈、条件判断、分支跳转、函数调用。

中间符号由一个或一组机器指令操作码组成，同一中间符号在不同的CPU架构下对应不同的操作码。

在所述步骤(2)中，包括以下操作：

2.1根据机器指令的编码规则对逻辑二进制指令进行解码，获取指令的操作码；