本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)，尤其是涉及一種基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺。

背景技術(shù)：

1、熱工水力測控程序是指在熱能工程、流體力學(xué)領(lǐng)域中用于監(jiān)測和控制熱力系統(tǒng)或水力系統(tǒng)的軟件程序，這些程序通常被應(yīng)用于各種工業(yè)過程，如發(fā)電廠(尤其是核電廠)、供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及冷卻循環(huán)系統(tǒng)等；而熱工水力測控程序在編制時(shí)，由于圖形化編程具有易操作性和易讀性的特點(diǎn)，因此一般在測控領(lǐng)域具有較多的應(yīng)用。

2、目前，多采用基于iec61131的plc、dcs，或者其他專用圖形化編程方式平臺進(jìn)行，如labview，進(jìn)行熱工水力測控程序的開發(fā)；但是在熱工水力測控領(lǐng)域中，測控程序之間具有分布式部署的特征，且用戶編制程序的開發(fā)終端和程序運(yùn)行的運(yùn)行終端往往不一致，或不同程序需在不同運(yùn)行終端上運(yùn)行；

3、因此，將開發(fā)的圖形化測控程序從開發(fā)終端部署到不同環(huán)境的程序運(yùn)行終端，往往需要使用交叉編譯工具，因此還需要將交叉編譯環(huán)境集成于上述程序開發(fā)平臺中，但不同平臺之間交叉編譯工具并不完善；同時(shí)，不同的運(yùn)行終端環(huán)境需要與之對應(yīng)的編譯器去執(zhí)行編譯操作，故而在涉及多種運(yùn)行終端環(huán)境時(shí)，采用交叉編譯環(huán)境集成的方式，將會導(dǎo)致開發(fā)平臺過于臃腫。

4、中國專利(cn114706569a)公開了一種圖形化嵌入式開發(fā)平臺，可以滿足嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，以及智能化的需求，并且在使用上具有很強(qiáng)的便利性，但是該開發(fā)平臺依然不具有集成編譯功能，

5、因而，我們提出一種能夠通過減少編譯時(shí)間，而提高程序調(diào)試和部署效率的程序開發(fā)平臺。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開了一種基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺。

2、為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、一種基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，包括上位機(jī)和下位機(jī)；

4、所述上位機(jī)包括相互獨(dú)立的設(shè)備管理器組件、開發(fā)平臺主體以及服務(wù)器；其中設(shè)備管理器組件用于與下位機(jī)之間進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備及數(shù)據(jù)信息的交互；

5、所述開發(fā)平臺主體用于圖形化程序的設(shè)計(jì)、管理以及編譯運(yùn)行；

6、所述服務(wù)器基于c/s架構(gòu)，為用戶提供角色鑒權(quán)、分布式開發(fā)管理的程序版本上傳/下載以及共享變量中轉(zhuǎn)的功能；

7、所述下位機(jī)包括agent系統(tǒng)服務(wù)，與設(shè)備管理器組件連接。

8、優(yōu)選的，所述設(shè)備管理器組件包括管理模塊、設(shè)備和接口、軟件和驅(qū)動以及grpc框架接口，其中，管理模塊用于管理接收到的下位機(jī)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場設(shè)備分布結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

9、所述設(shè)備和接口用于連接外部輸入設(shè)備；

10、所述軟件和驅(qū)動內(nèi)寫入有多種驅(qū)動軟件；

11、所述grpc框架接口與下位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

12、優(yōu)選的，所述開發(fā)平臺主體包括程序開發(fā)組件、系統(tǒng)管理組件和程序運(yùn)行組件；

13、其中程序開發(fā)組件采用圖形化編程和連線的方式完成圖形化程序的開發(fā)，并且能夠構(gòu)建圖形化程序中各元素之間的數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系；

14、所述系統(tǒng)管理組件負(fù)責(zé)提供工程項(xiàng)目管理、分布式開發(fā)管理、共享變量管理、用戶權(quán)限管理、運(yùn)行日志管理和輔助說明功能；

15、所述程序運(yùn)行組件用于運(yùn)行圖形化程序。

16、優(yōu)選的，所述圖形化編程為基于視圖、場景和元素構(gòu)成的三層模型。

17、優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系采用模塊化的方式，用于將圖形化編程元素固定功能代碼與程序非固定的配置關(guān)系相互分離；

18、且非固定的配置關(guān)系包括測控程序內(nèi)部的邏輯關(guān)系和測控程序之間的邏輯關(guān)系，其中，測控程序內(nèi)部的邏輯關(guān)系包括圖形化編程元素的配置信息、連線配置信息，測控程序之間的邏輯關(guān)系為共享變量配置信息。

19、優(yōu)選的，所述測控程序內(nèi)部的邏輯關(guān)系包括平級關(guān)系和父子關(guān)系，其中，平級關(guān)系為順序型執(zhí)行，而父子關(guān)系為嵌套執(zhí)行。

20、優(yōu)選的，所述程序運(yùn)行組件包括非固定的配置關(guān)系形成輕量化程序文件，以及固定功能代碼形成終端程序模板，其中輕量化程序文件包含圖形化編程元素的配置信息、連線配置信息以及共享變量配置信息，終端程序模板包含圖形化編程元素的固定功能代碼，針對不同的運(yùn)行終端有不同的模板。

21、優(yōu)選的，所述輕量化程序文件包括編程控件信息、編程連線信息和共享變量信息，其中編程控件信息和編程連線信息保存程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系配置信息，共享變量信息保存程序之間數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系的配置信息。

22、由于采用如上所述的技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

23、本發(fā)明公開的一種基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，

24、1、通過將設(shè)備管理器組件、開發(fā)平臺主體以及服務(wù)器設(shè)計(jì)為相互獨(dú)立的組件，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和可維護(hù)性，同時(shí)也便于資源管理和分布式部署；并且通過開發(fā)平臺主體能夠直接設(shè)計(jì)并編譯圖形化程序，有效減少程序開發(fā)平臺的整體編譯時(shí)間，提高程序調(diào)試的效率；

25、2、基于c/s架構(gòu)的服務(wù)器不僅提供了強(qiáng)大的安全性保障，還支持高效的分布式開發(fā)流程，同時(shí)通過共享變量中轉(zhuǎn)服務(wù)增強(qiáng)了程序間的協(xié)作能力，這些功能的結(jié)合，為用戶提供了高效、安全且易于擴(kuò)展的開發(fā)環(huán)境；

26、3、采用圖形化編程和連線的方式完成圖形化程序的開發(fā)使得程序開發(fā)更加直觀，降低了學(xué)習(xí)曲線；

27、4、程序運(yùn)行組件采用終端程序模板+輕量化程序文件的運(yùn)行架構(gòu)，有效減少了編譯時(shí)間，加快了部署過程，并且由于終端程序模板是基于運(yùn)行環(huán)境生成，某一終端程序模板適用于該運(yùn)行環(huán)境中的所有測控程序，因此，保證了同一運(yùn)行環(huán)境下測控程序之間的兼容性；

28、另外，終端程序模板可看作一種形參類型，針對不同的目標(biāo)終端運(yùn)行環(huán)境，生成不同的終端程序模板的具象化實(shí)參，保證了多目標(biāo)終端運(yùn)行環(huán)境下的兼容性和擴(kuò)展性；同時(shí)，終端程序模板可通過交叉編譯器或者本地編譯獲得，避免了交叉編譯鏈不完善的缺陷，并且也使得平臺無需集成完整的編譯環(huán)境，極大地精簡了開發(fā)平臺的組件內(nèi)容；同時(shí)，程序部署、運(yùn)行過程中沒有實(shí)時(shí)編譯的步驟，減少了時(shí)間成本，提高了測控系統(tǒng)的調(diào)試效率；

29、5、平臺具有測控子程序的模塊化封裝設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)圖形化子程序的嵌套復(fù)用，極大地提升了圖形化程序開發(fā)的效率，可形成面向不同用戶需求的各種專用編程控件庫。

技術(shù)特征：

1.一種基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：包括上位機(jī)和下位機(jī)；

2.如權(quán)利要求1所述的基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：所述設(shè)備管理器組件包括管理模塊、設(shè)備和接口、軟件和驅(qū)動以及grpc框架接口，其中，管理模塊用于管理接收到的下位機(jī)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場設(shè)備分布結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)；

3.如權(quán)利要求1所述的基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：所述開發(fā)平臺主體包括程序開發(fā)組件、系統(tǒng)管理組件和程序運(yùn)行組件；

4.如權(quán)利要求3所述的基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：所述圖形化編程為基于視圖、場景和元素構(gòu)成的三層模型。

5.如權(quán)利要求3所述的基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：所述數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系采用模塊化的方式，用于將圖形化編程元素固定功能代碼與程序非固定的配置關(guān)系相互分離；

6.如權(quán)利要求5所述的基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：所述測控程序內(nèi)部的邏輯關(guān)系包括平級關(guān)系和父子關(guān)系，其中，平級關(guān)系為順序型執(zhí)行，而父子關(guān)系為嵌套執(zhí)行。

7.如權(quán)利要求3所述的基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：所述程序運(yùn)行組件包括非固定的配置關(guān)系形成輕量化程序文件，以及固定功能代碼形成終端程序模板，其中輕量化程序文件包含圖形化編程元素的配置信息、連線配置信息以及共享變量配置信息，終端程序模板包含圖形化編程元素的固定功能代碼，針對不同的運(yùn)行終端有不同的模板。

8.如權(quán)利要求7所述的基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，其特征是：所述輕量化程序文件包括編程控件信息、編程連線信息和共享變量信息，其中編程控件信息和編程連線信息保存程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系配置信息，共享變量信息保存程序之間數(shù)據(jù)及邏輯關(guān)系的配置信息。

技術(shù)總結(jié)
一種基于輕量化重構(gòu)機(jī)制的分布式圖形化程序開發(fā)平臺，涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，包括上位機(jī)和下位機(jī)；所述上位機(jī)包括相互獨(dú)立的設(shè)備管理器組件、開發(fā)平臺主體以及服務(wù)器；其中設(shè)備管理器組件用于與下位機(jī)之間進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備及數(shù)據(jù)信息的交互；所述開發(fā)平臺主體用于圖形化程序的設(shè)計(jì)、管理以及編譯運(yùn)行；所述服務(wù)器基于C/S架構(gòu)，為用戶提供角色鑒權(quán)、分布式開發(fā)管理的程序版本上傳/下載以及共享變量中轉(zhuǎn)的功能；所述下位機(jī)包括Agent系統(tǒng)服務(wù)，與設(shè)備管理器組件連接；本開發(fā)平臺能夠提高程序調(diào)試和部署效率。

技術(shù)研發(fā)人員：向友洪,胡潤勇,張曹龍,徐建軍,閆曉,程杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國核動力研究設(shè)計(jì)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/3/20