[发明专利]工业控制图形化编程环境运行态数据监测系统及方法

说明书

本发明涉及一种工业控制图形化编程环境运行态数据监测系统及方法，上位机中完成图形化程序搭建，根据所述图形化程序的存储结构，形成内存分配链表，编译后把执行代码及内存分配链表下载到目标机中；目标机创建主线程和背景线程，主线程初始化解释器并周期执行所述执行代码，背景线程负责同上位机交互数据；上位机根据配置信息向对应目标机下发动态监视命令报文；目标机在主线程代码执行周期结束后切换到所述背景线程中接收所述动态监视命令报文，解析命令报文，收集监视数据并把数据组包后发送至上位机，实时动态刷新显示。本发明实现了在程序运行过程中实时动态刷新监视数据，动态刷新监视功能不影响控制程序执行功能。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种工业控制图形化编程环境运行态数据监测系统及方法。

背景技术

图形化编程相比于传统的编程语言在于图形化编程采用“数据流”的概念，使得程序设计在完成流程图的同时也完成了程序撰写，并且用户不需要熟悉硬件实现以及具体的文本型编程语言的规则，只需要了解每个图形编程组件实现的功能，并根据目标对象的设计需求，将图形化编程组件进行组态、排列和连线锁定，就能完成复杂的应用编程设计，因此简洁直观的图形化编程方式在工业自动化控制领域也越来越受到用户的青睐。

目前大部分的图形化编程软件在编程使用方面已经很成熟，均具备高效的图形化组件编辑功能和防碰撞连线算法，但是在图形化程序的调试、分析、运行等功能方面存在用户无法直接观测图形编程各组件的实时运行态数据，不利于整体软件功能的调试；对于复杂的图形化编程设计，如果只从执行结果来看，并不能有效的帮助用户确定程序执行的正确性；一旦程序执行结果不满足预期要求，很难从设计层面分析出原因；在一些控制领域，程序一旦正常运行后是不允许做修改或者重新编译的，如果此时需要查看部分变量的输出则很难处理。

通用型图形化编程软件，只能从执行结果判断程序是否执行正确。如果执行结果无法达到预期，很难判断是那个环节出了问题。

带有显示组件的图形化编程软件，可以动态查看组件和变量，但是更换要显示的组件时都需要重新编译程序，降低了图形化程序开发效率；并且工业自动化程序运行正常后，往往不允许重新编译。

特殊的调试手段如串口打印、仿真器调试等方法，一般只在前期设计开发中使用，现场运行人员往往不具备这些专业调试技能。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种工业控制图形化编程环境运行态数据监测系统及方法，能够在图形化程序运行态下动态刷新监视数据，并且能同用户交互的软件，极大地提高用户的开发体验以及开发效率。

为达到上述目的，本发明提供了一种工业控制图形化编程环境运行态数据监测方法，包括：

上位机中完成图形化程序搭建，根据所述图形化程序的存储结构，形成内存分配链表，编译后把执行代码及内存分配链表下载到对应执行工业控制的目标机中；

所述目标机根据所述内存分配链表管理内存，创建主线程和背景线程，主线程初始化解释器并周期执行所述执行代码，背景线程负责同上位机交互数据；

所述上位机根据配置信息向对应目标机下发动态监视命令报文；

所述目标机在主线程代码执行周期结束后切换到所述背景线程中接收所述动态监视命令报文，解析命令报文，收集监视数据并把数据组包后发送至上位机；

上位机接收到监视数据后，实时动态刷新显示。

进一步地，根据所述图形化程序的存储结构，形成内存分配链表，包括：

上位机获取图形化程序的存储结构，遍历图形化程序中的树结构，根据树节点形成组件，形成包含每个组件内存分配信息的内存分配链表。

进一步地，内存分配信息包括，组件所在的线程号、线程中执行序号、所在虚拟页号、唯一的数据段段号以及占用的数据空间。