[发明专利]自动化装备软件的虚拟调试系统及其调试方法

说明书

一种自动化装备软件的虚拟调试系统及其调试方法，包括：运行在虚拟调试平台上的模块，其包括：分解模块，所述分解模块用于自动化装备的硬件模型的系统分解；搭建模块，所述搭建模块用于基于Modelica标准库的装备硬件模型库搭建；标定与验证模块，所述标定与验证模块用于基于Modelica标准库的装备硬件模型库的标定与验证；建立模块，所述建立模块用于虚拟驱动的建立；构造模块，所述构造模块用于虚拟调试场景搭建；可以建立自动化装备的硬件模型与虚拟驱动，构成虚拟调试环境，支撑控制软件的代码调试，从而提高代码调试效率，缩短调试周期。

技术领域

本发明涉及虚拟调试技术领域，具体涉及一种自动化装备软件的虚拟调试系统及其调试方法，尤其涉及一种基于Modelica模型的自动化装备软件的虚拟调试系统及其调试方法。

背景技术

自动化装备广泛用于工业、农业、军事、科学研究、交通运输、商业、医疗、服务和家庭等方面。采用自动化装备不仅可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，而且能扩展人的器官功能，极大地提高劳动生产率，增强人类认识世界和改造世界的能力。目前工业领域的自动化装备包括软件与硬件两大部分，软件为自动化控制平台，运行在PC机上，用来控制装备的动作逻辑并接收传感器状态；硬件包括运动控制卡与IO板、执行器与传感器。随着自动化装备的使用场景越来越复杂，对控制软件的要求越来越高，软件的代码行数越来越多，存在更多的潜在错误，相应地调试工作量大大增加，使得交付周期更长。而自动化装备行业的迭代周期很短，开发者有很大的交付压力。

目前软件调试主要基于装备硬件进行，即需要在装备的零件加工、制造、组装完成并运输到实验室后，才能够将软件与硬件连接起来开始进行调试。从结构的设计完成到零部件装配的过程中，存在几周的时间，如果能够充分利用这段时间，提前进行软件的调试，将极大地减少与实际装备连接调试的时间。

若对软件进行离线调试，由于没有硬件设备并且软件逻辑实现的场景复杂，缺少调试环境，很难高效且正确地进行。

若基于硬件进行调试，在装备投放生产线之前，需要有专门的场地与设备；在装备投入使用过程中，如果软件升级，需要停止生产线进行调试，影响生产计划。调试过程中，如果软件代码存在错误，导致硬件设备非正常工作，将可能产生设备损坏甚至人员受伤的风险。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种自动化装备软件的虚拟调试系统及其调试方法，可以建立自动化装备的硬件模型与虚拟驱动，构成虚拟调试环境，支撑控制软件的代码调试，从而提高代码调试效率，缩短调试周期。

为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种自动化装备软件的虚拟调试系统及其调试方法的解决方案，具体如下：

一种自动化装备软件的虚拟调试系统，包括：

运行在虚拟调试平台上的模块，其包括：

分解模块，所述分解模块用于自动化装备的硬件模型的系统分解；

搭建模块，所述搭建模块用于基于Modelica标准库的装备硬件模型库搭建；

验证模块，所述验证模块用于基于Modelica标准库的装备硬件模型库的验证；

建立模块，所述建立模块用于虚拟驱动的建立；

构造模块，所述构造模块用于虚拟调试场景搭建；

所述验证模块还用于根据自动化装备的硬件模型的系统分解与装备硬件模型库搭建，基于给定的测试条件进行仿真分析，测试装备硬件模型库的功能；

所述建立模块还用于模拟出自动化装备的驱动程序和运动控制卡的程序，该模拟出的自动化装备的驱动程序和运动控制卡的程序即虚拟驱动，以此实现控制自动化装备的软件与装备硬件模型库的模型之间的数据交互；