[发明专利]一种事件与时间混合驱动的分布式工业控制并发执行方法

说明书

本发明公开了一种事件与时间混合驱动的分布式工业控制并发执行方法，涉及分布式工业控制领域。包括在结合事件触发与时间触发的基础上，针对并发分裂和合并过程提出语义规则，采用并发控制功能块实现控制。本发明完整的给出了分布式系统并发执行的语义方法和实现；能够在支持并发的同时保证离散时间系统执行的确定性和稳定性；能够方便程序开发者使用，为工业应用的构建带来了灵活性。

技术领域

本发明涉及分布式工业控制领域，尤其涉及一种事件与时间混合驱动的分布式工业控制并发执行方法。

背景技术

在工业互联网时代，随着生产设备的计算能力和存储能力不断提升，制造业对能够发挥设备多核心算力、可移植、可重构的工业控制软件的需求日益迫切。新一代工业分布式控制系统需要从系统层面上提供软硬件解耦的设计模式和事件驱动的执行方式，打破不同应用供应商间产品的不兼容壁垒。

已有的方法中已经提出了事件-时间混合驱动的执行机制，但是并未在此机制上实现并发兼容和性能提升，虽然能够保证执行的稳定性，但是在控制器多核心发展时代背景下，限制了边缘设备的计算能力。运行时供应商根据自身不同的语义解读实现的应用不具备并发执行确定性和实时性，进而影响工业分布式运行时的移植性。

现有并发执行语义方法缺乏确定性。现有执行方法中同时触发的两个事件可以同时执行，但是并没有指明引入确定性和实时性的概念，同时也没有说明并发过程的隔离和同步等机制。

现有并发执行语义方法缺乏并发控制的功能块。现有方法并未指明专用于并发控制的功能块，并且功能块常常被简写为连接线的形式，导致逻辑不完整，不利于工业并发应用的并发控制实现。

现有引入时间戳的执行语义方法并发兼容性差，难以保证分布式工业控制应用的可移植性和兼容性。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种事件与时间混合驱动的分布式工业控制并发执行方法。完整的给出了分布式系统并发执行的语义方法和实现；能够在支持并发的同时保证离散时间系统执行的确定性和稳定性；能够方便程序开发者使用，为工业应用的构建带来了灵活性。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是设计一种引入时间戳的确定性并发执行语义方法，保证分布式工业控制的并发执行确定性；提出专用于并发控制的功能块，维护并发执行语义的确定性、实时性、可拓展性和灵活性；与现有IEC 61499标准语法和并发执行语义兼容，保证工业并发应用能够向前兼容。

为实现上述目的，本发明提供了一种事件与时间混合驱动的分布式工业控制并发执行方法，包括在结合事件触发与时间触发的基础上，针对并发分裂和合并过程提出语义规则，采用并发控制功能块实现控制。

进一步地，所述语义规则包括并发通用语义、并发分裂语义和并发合并语义。

进一步地，所述语义规则包括八项并发语义规则。

进一步地，所述语义规则兼容原有的IEC 61499语义规则。

进一步地，所述并发通用语义包括事件源并发规则、并发故障作用域、事件常量化规则和并发过程隔离性。

进一步地，所述并发分裂语义包括分裂输出同步规则和分裂级联拓展规则。

进一步地，所述并发合并语义包括并发合并同步规则和合并级联拓展规则。

进一步地，所述并发控制功能块包括并发分裂控制功能块和并发合并控制功能块。

进一步地，所述并发控制功能块包括基本功能块和复合功能块。

进一步地，所述并发控制功能块支持级联拓展。