[发明专利]一种仪器功能开发和运行流程自动执行的方法

说明书

本发明公开了一种仪器功能开发和运行流程自动执行的方法，有助于加快仪器产品的开发速度、节约了仪器功能的设计时间和测试成本，使得有更多型号的产品迅速推向了市场。在仪器生产时使用该技术设计的测试平台对各子模块进行了单独的功能测试和联合调试，有力保障了整机组装的质量；在仪器整机调试时，使用功能命令集文件进行整机测试，对仪器整机的故障定位提供了很好的指导。因此，该技术非常实用，对科学仪器的开发、生产、调试、使用有着重要意义。

技术领域

本发明涉及仪器控制执行技术领域，具体涉及一种仪器功能开发和运行流程自动执行的方法。

背景技术

科学仪器是社会活动和科学探索必不可少的高级工具，大大提高了人类对世界的感知能力。随着科学技术的进步，科学仪器的组成越来越复杂，功能越来越多，运行越来越智能化。大型的科学仪器大都采用模块化的组成结构，如图1所示，仪器由主机和进行控制和数据处理的PC机组成，仪器主机由多个子模块组成，这些模块或部件可以完成独立的子功能，仪器的某一项整机功能，就是由多个子模块共同工作或者依次联动完成的。PC机随着小型化的趋势，对外部的接口越来越少，但各子模块对外的接口种类多样，不可能将所有的子模块直接连接到PC机上，因此仪器内部都有控制系统分别与子模块和PC机相连，起到桥梁的作用，PC机与仪器的通信其实就是PC机与控制系统的通信，如图2所示。仪器的人机交互界面形式多样，简单如仪器上的电源开关、指示灯、触摸屏、按键等，但是大部分科学仪器都在PC机上运行有人机交互界面软件。为了满足小型、便携的要求，有的仪器直接将人机交互界面软件运行在仪器控制系统的显示屏上，如图3所示。但不管采用哪种组成方式，它们的运行原理都是一样的：仪器接收人机交互界面的调度、监控，完成某项功能，运行结果和状态信息反馈显示在人机交互界面上。这样的仪器往往具有很多项功能，每项功能都是由多个子模块协同完成的，甚至一些高等级的仪器可以由第三方或者操作人员根据自己的设想修改仪器参数、开发新的功能、设计新的运行流程。但目前所查询到的相关资料表明，所使用的方法都不令人满意。

目前对于结构简单或者功能单一的仪器，其运行流程都固化在仪器内部，不允许更改。复杂的仪器目前采用的方法一般是将各模块以菜单、按钮或者图标的形式显示在仪器人机交互界面上，操作者通过界面选择，由仪器生成可执行的运行流程。

以图5所示的某仪器功能界面为例，该仪器的主控界面共有5种功能，每种功能对应一个选项卡，需要执行某种功能就点击该选项卡进行设定，以选项卡内容比较少的NO.1功能为例，启动该功能需要设定两个子模块：负压和声波，负压子模块包括四个参数：强度、模式、吸氧时间、放氧时间，声波子模块包括两个参数：强度和模式，每个参数通过点击箭头调节，参数设定完毕，点击启动按钮开始执行该功能，点击停止按钮则运行停止。如果想运行其它功能，则需要点击相应的选项卡，设定参数，然后点击启动按钮运行就可以了。

这种方式具有如下缺点：

1)人机交互界面复杂、缭乱，图5的示例已经是内容很少的界面了，一般仪器的界面是很复杂的，需要设定的参数非常多，这就需要操作者掌握仪器的相关专业知识、受过严格培训、经历一定时间的训练后才可以操作，不具备易用的特点；

2)为了界面简洁，一般只会列出最主要的参数设定，参数的细节不会详细的显示，甚至有一些参数是无法更改的，这样生成的运行流程就比较死板，不具备可扩展、灵活的特点；

3)功能对应的运行流程是由仪器自动生成的，操作者对仪器运行的状态不是很清楚，如果结果不满意，无从判断是由流程哪个阶段造成的，这样不便于对流程进行详细分析以改进运行结果；

4)由于功能界面由仪器本身固定下来了，所以操作者无法设计新的功能，这就无法充分发挥仪器的性能和功能，影响操作者使用仪器的热情。