[发明专利]基于Petri网的软PLC系统数据同步方法

说明书

本发明公开了一种基于Petri网的软PLC系统数据同步方法，包括以下步骤：（1）基于Petri网工作流的数据流转模型；（2）构建数据同步数据结构：根据软PLC系统数据流转Petri网模型，构建分堆存储的哈希表数据结构来存储PLC系统数据；（3）改进观察者模式及数据同步：根据目标和观察者双方的要求建立映射关系，从观察者模式代理分离出注册类RegisterClass和映射类MappingClass；增加Delegate类对view视图层不同数据类型的变量进行渲染和编辑，并采用Model‑View框架，实现View视图层随Model数据层的自动同步刷新；采用准双向数据同步方法，哈希表与对象组态层、View视图层、Model数据层、元件映射视图层、配置文件间采用星型拓扑结构关系。本发明具有能使智能控制系统的数据同步简化，数据同步效率高的特点。

技术领域

本发明属于工业控制技术领域，具体地说是涉及一种基于Petri网的软PLC系统数据同步方法。

背景技术

现代工业控制平台需从多点同时采集数据，要求高速的实时数据处理，因此不同模块间数据快速同步是工控系统中非常重要的参量指标，工控系统对数据同步的响应时间要求在毫秒级甚至微秒级以内，嵌入式软PLC因其高效率而被广泛应用于分布式工业自动控制，特别是对于实时性要求高的系统。现有技术中，采用软PLC技术构建的嵌入式控制器可以实现实时运行控制，集成执行机构与检测运算模型和虚拟过程对象，具有实时性高、移植性好的特点。基于运行控制实验系统的结果表明,该系统能够为运行控制方法的研究提供一个高效、便捷的验证环境。有研究将基于嵌入式平台的数据同步技术应用于工控行业，数据同步前需要将服务器端和客户端进行连接，连接后才能实现数据的同步传输，不能完全达到工控系统对数据同步的毫秒级别的响应。基于“black box protocol”的通信协议同步方法只能实现PLC的特定数据同步，限制了软PLC系统的可拓展性。此外还有许多研究是为了获得软PLC系统，他们的重点是在图形化与编译方面，对于数据如何高效流转关注较少。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种使智能控制系统的数据同步简化，数据同步效率高的基于Petri网的软PLC系统数据同步方法。

本发明的一种基于Petri网的软PLC系统数据同步方法，包括以下步骤：

(1)基于Petri网工作流的数据流转模型：根据软PLC系统中数据流转过程，确定库所集、变迁集，构建软PLC系统数据流转Petri网模型；

(2)构建数据同步数据结构：根据软PLC系统数据流转Petri网模型，构建分堆存储的哈希表数据结构来存储PLC系统数据；

(3)改进观察者模式及数据同步：根据目标和观察者双方的要求建立映射关系，从观察者模式代理分离出注册类RegisterClass和映射类MappingClass；增加Delegate类对view视图层不同数据类型的变量进行渲染和编辑，并采用Model-View框架，实现View视图层随Model数据层的自动同步刷新；采用准双向数据同步方法，哈希表与对象组态层、View视图层、Model数据层、元件映射视图层、配置文件间采用星型拓扑结构关系。

上述的基于Petri网的软PLC系统数据同步方法，其中:所述步骤(3)中的注册类RegisterClass类负责注册目标和观察者，映射类MappingClass类中记录系统中哈希表和多个不同观察者的映射关系，MappingFile类的设计确保了映射关系的一致性。

上述的基于Petri网的软PLC系统数据同步方法，其中:所述注册类RegisterClass中加入DisplaySubject方法，显式地为所有注册过希表的不同观察者提供目标清单，目标清单的粒度达到目标的特定内容的级别，使不同的观察者拥有不同的权限。