(12)发明专利
(10)授权公告号 CN 110457029 B(45)授权公告日 2022.06.28
(21)申请号 201910744282.9(22)申请日 2019.08.13
(65)同一申请的已公布的文献号
申请公布号 CN 110457029 A(43)申请公布日 2019.11.15
(73)专利权人 中核控制系统工程有限公司地址 100000 北京市大兴区北京经济技术
开发区宏达南路3号(72)发明人 黄俊 韩文兴 刘明星 蒋维
余波 李晓龙 许光俊 吴延群 刘国海 (74)专利代理机构 成都行之专利代理事务所
(普通合伙) 51220
专利代理师 张超(51)Int.Cl.
G06F 8/34(2018.01)G06F 16/901(2019.01)
(54)发明名称
一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法(57)摘要
本发明公开了一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，从SCADE算法块中提取关键信息；整理所述关键信息，并将所述关键信息写入预设的专属结构体；所述专属结构体包括SCADE算法块名称和与所述SCADE算法块名称对应的关键信息；当用户选择图符信息时，加载专属结构体，将图符信息与所述关键信息进行匹配，并将匹配得到的所述关键信息对应的算法块提取出来；对提取出来的算法块进行校验并将校验通过的算法块数据赋予图符。本发明一方面可以实现对图符块的算法信息快速配置，提高了工作效率，节约了工程设计成本；另一方面保证了图符块与算法块信息的一致性，保证了生成的代码即为设计人员设计的逻辑代码。
(56)对比文件
CN 109445774 A,2019.03.08
CN 101206545 A,2008.06.25US 2004268300 A1,2004.12.30JP 2019074558 A,2019.05.16CN 105302914 A,2016.02.03CN 106886411 A,2017.06.23
廉洁等.航空发动机控制软件组态软件的设计与实现.《测控技术》.2012,(第06期),
杨斐等.安全级DCS算法组态图形――代码转换关键算法设计.《仪器仪表用户》.2018,(第12期),
黄俊 等.核电厂数字化仪控系统算法软件自动化生成方法.《上海交通大学学报》.2018,第52卷(第S1期),31-35.(续)
审查员 余悦雪
权利要求书1页 说明书6页 附图5页
CN 110457029 B[转续页]
CN 110457029 B
[接上页]
(56)对比文件
J. Colaço 等.SCADE 6: A formal
for embedded critical software language
development (invited paper).《2017
2/2页
Symposium on Theoretical International
Aspects of Software Engineering (TASE)》.2017,1-11.
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权 利 要 求 书
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1.一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，包括以下步骤：从SCADE算法块中提取关键信息；整理所述关键信息，并将所述关键信息写入预设的专属结构体；所述专属结构体包括SCADE算法块名称和与所述SCADE算法块名称对应的关键信息；
当用户选择图符信息时，加载专属结构体，将图符信息与所述关键信息进行匹配，并将匹配得到的所述关键信息对应的算法块提取出来；
对提取出来的算法块进行校验并将校验通过的算法块数据赋予图符；所述关键信息包括算法代码文件路径、算法名称、算法信息文件路径、算法外部接口数量和外部接口类型；所述算法外部接口数量包括算法外部输入数量、算法外部输出数量和算法外部参数数量；
所述图符信息为预设信息，且所述图符信息包括图符引脚数量和图符引脚类型。2.根据权利要求1所述的一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，从SCADE算法块中提取关键信息包括以下子步骤：
根据SCADE算法块中的固定格式，找到所述关键信息在SCADE算法块中的存储位置。3.根据权利要求1所述的一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，将图符信息与所述关键信息进行匹配包括以下子步骤：
将图符信息中的图符引脚数量与关键信息中的算法外部接口数量相匹配；将图符信息中的图符引脚类型与关键信息中的外部接口类型相匹配；
将图符引脚数量与算法外部接口数量的匹配和图符引脚类型与外部接口类型的匹配均完成的关键信息作为与图符信息匹配的关键信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将校验通过的算法块数据赋予图符后，根据算法块的关键信息生成图符的引脚；所述引脚不可手动变化。
5.根据权利要求4所述的一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据算法块的关键信息生成图符引脚的编号。
6.根据权利要求5所述的一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，还包括以下步骤：
根据算法块数据、图符引脚和图符引脚编号生成图符文件。
7.根据权利要求1所述的一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，对提取出来的算法块进行校验包括以下子步骤：
当算法块未通过校验时，给出错误信息。
8.根据权利要求1所述的一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，其特征在于，对提取出来的算法块进行校验包括以下子步骤：
将提取出来的算法块对应的关键信息与用户的选择图符信息进行逐项比对，当所有比对通过时，将所述算法块视为通过校验的算法块。
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说 明 书
一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法
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技术领域
[0001]本发明涉及核电领域，具体涉及一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法。
背景技术
[0002]核电厂处理单元中运行的应用软件是高安全性的软件，应用软件必须要使用经过验证的，得到相关权威机构认可的软件自动生成和编译成为执行程序，其执行程序方可证明为是安全可靠的，方可在DCS环境运行。
[0003]目前DCS平台基本采用SCADE软件对逻辑应用软件进行编译。SCADE软件由法国爱斯特尔技术公司研制与开发，为逻辑应用软件生成代码提供KCG代码生成器，是一个高安全性嵌入式软件开发的自动化工具。目前在航空航天，汽车医学等领域得到广泛应用和认可。[0004]SCADE软件绘制的逻辑图线条、样式等更多体现了其通用性。不能完全满足核电领域的要求，针对核电领域需要有更符合核电背景，更能表现核电逻辑的图样，鉴于此，目前DCS平台为逻辑功能图提供了专门的绘制软件，即核电厂DCS平台逻辑组态软件，该软件采用QGraphicsView框架技术进行逻辑功能图的绘制，将工程设计人员的逻辑设计以逻辑图的形式呈现，调用由SCADE软件产生的基础逻辑算法单元，从而形成从设计到图形，从图形到逻辑代码的完整生命周期。
[0005]在基础算法逻辑块与逻辑组态软件图符进行关联过程中，人工配置图符块的算法信息较多，过程较复杂，工作量较大。所以，在现有的技术背景下，想快速的，准确的配置每一个图符块的算法信息，难度非常大。发明内容
[0006]本发明所要解决的技术问题是在现有的技术背景下，想快速的，准确的配置每一个图符块的算法信息，难度非常大，目的在于提供一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，解决上述问题。
[0007]本发明通过下述技术方案实现：
[0008]一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，包括以下步骤：从SCADE算法块中提取关键信息；整理所述关键信息，并将所述关键信息写入预设的专属结构体；所述专属结构体包括SCADE算法块名称和与所述SCADE算法块名称对应的关键信息；当用户选择图符信息时，加载专属结构体，将图符信息与所述关键信息进行匹配，并将匹配得到的所述关键信息对应的算法块提取出来；对提取出来的算法块进行校验并将校验通过的算法块数据赋予图符。
[0009]本发明主要应用在核电站DCS平台控制站和TU站中的逻辑算法组态中图符自动化配置。由于SCADE是通过基于算法块，使用KCG生成代码的方式来提供代码，这就使得在安全级软件设计中，用户不需要手动输入代码，从而避免了各种错误以及BUG，但是在使用中，SCADE的算法块数量非常庞大，用户每次选取算法块都需要去SCADE的算法库中进行检索，
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说 明 书
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浪费大量时间。
[0010]本发明应用时，首先从SCADE算法块中提取关键信息，这里说的关键信息是包括算法块中可以被识别出来的标识，一个算法块的标识综合起来应该只能对应一个算法块，同时这种标识是不包括算法块中的算法代码本体的；同时关键信息本身还应该包括这个算法块在算法库中的位置以及算法块自身的编号或者名称。
[0011]为了将各个算法块产生的零散的关键信息整合在一起便于后续调用，发明人创造性的采用了一种特殊的专属结构体，在这种专属结构体中，将算法块名称和算法块名称对应的关键信息进行对应，也就是说可以通过关键信息对算法块名称进行搜索，进而可以便于找到算法块。
[0012]当用户选择图符信息时，这个图符信息是一种预设的信息，用户可以通过在界面上的选择来确定图符信息，选定图符信息时，加载专属结构体，由于专属结构体本身形成了良好的对应机制，所以可以很容易的将写入专属结构体中关键信息与图符信息进行匹配，匹配后将合适的关键信息对应的算法块提取，在通过校验后就可以将算法块赋予图符。本发明通过设置上述步骤，一方面可以实现对图符块的算法信息快速配置，提高了工作效率，节约了工程设计成本；另一方面保证了图符块与算法块信息的一致性，保证了生成的代码即为设计人员设计的逻辑代码。[0013]进一步的，所述关键信息包括算法代码文件路径、算法名称、算法信息文件路径、算法外部接口数量和外部接口类型；所述算法外部接口数量包括算法外部输入数量、算法外部输出数量和算法外部参数数量。[0014]本发明应用时，鉴于SCADE算法块的特征，本发明将关键信息设置为包括算法代码文件路径、算法名称、算法信息文件路径、算法外部接口数量和外部接口类型，通过这些信息就可以对SCADE算法块进行独有标识，值得注意的是，在现有的通用技术中，其他软件是不具备这种标识技术的。[0015]进一步的，从SCADE算法块中提取关键信息包括以下子步骤：根据SCADE算法块中的固定格式，找到所述关键信息在SCADE算法块中的存储位置。[0016]本发明应用时，SCADE算法块中的格式是固定的，也就是说可以很容易的找到一个算法块中关键信息所在的位置。[0017]进一步的，所述图符信息为预设信息，且所述图符信息包括图符引脚数量和图符引脚类型。
[0018]本发明应用时，图符信息是预设的，用户只需要调用图符信息就可以调用关键信息及其对应的算法块。[0019]进一步的，将图符信息与所述关键信息进行匹配包括以下子步骤：将图符信息中的图符引脚数量与关键信息中的算法外部接口数量相匹配；将图符信息中的图符引脚类型与关键信息中的外部接口类型相匹配；将图符引脚数量与算法外部接口数量的匹配和图符引脚类型与外部接口类型的匹配均完成的关键信息作为与图符信息匹配的关键信息。[0020]本发明应用时，在进行匹配时，发明人基于SCADE算法块的特性做了创造性的标识方案，即采用接口数量和接口类型进行算法块标识，这种方式相比于现有技术的标识方式，不仅数据采集难度非常小，并且在使用时很容易进行错误校验。[0021]进一步的，还包括以下步骤：将校验通过的算法块数据赋予图符后，根据算法块的
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关键信息生成图符的引脚；所述引脚不可手动变化。[0022]进一步的，还包括以下步骤：根据算法块的关键信息生成图符引脚的编号。[0023]进一步的，还包括以下步骤：根据算法块数据、图符引脚和图符引脚编号生成图符文件。
[0024]进一步的，对提取出来的算法块进行校验包括以下子步骤：当算法块未通过校验时，给出错误信息。[0025]进一步的，对提取出来的算法块进行校验包括以下子步骤：将提取出来的算法块对应的关键信息与用户的选择图符信息进行逐项比对，当所有比对通过时，将所述算法块视为通过校验的算法块。[0026]本发明应用时，结合匹配和校验的方式，可以极大的减小算法块选择错误的问题，从而在设计层面上就可以降低出错率。[0027]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0028]本发明一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，通过设置上述步骤，一方面可以实现对图符块的算法信息快速配置，提高了工作效率，节约了工程设计成本；另一方面保证了图符块与算法块信息的一致性，保证了生成的代码即为设计人员设计的逻辑代码。
附图说明
[0029]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：[0030]图1为本发明流程示意图；
[0031]图2为本发明关键信息提取示意图；[0032]图3为本发明加载信息示意图；[0033]图4为本发明SCADE算法文件信息；[0034]图5为本发明专属结构体示意图；[0035]图6为本发明图符配置示意图。
具体实施方式
[0036]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。[0037]实施例
[0038]本发明一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符配置方法，包括以下步骤：从SCADE算法块中提取关键信息；整理所述关键信息，并将所述关键信息写入预设的专属结构体；所述专属结构体包括SCADE算法块名称和与所述SCADE算法块名称对应的关键信息；当用户选择图符信息时，加载专属结构体，将图符信息与所述关键信息进行匹配，并将匹配得到的所述关键信息对应的算法块提取出来；对提取出来的算法块进行校验并将校验通过的算法块数据赋予图符。
[0039]本实施例主要应用在核电站DCS平台控制站和TU站中的逻辑算法组态中图符自动
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化配置。由于SCADE是通过基于算法块，使用KCG生成代码的方式来提供代码，这就使得在安全级软件设计中，用户不需要手动输入代码，从而避免了各种错误以及BUG，但是在使用中，SCADE的算法块数量非常庞大，用户每次选取算法块都需要去SCADE的算法库中进行检索，浪费大量时间。
[0040]本实施例实施时，首先从SCADE算法块中提取关键信息，这里说的关键信息是包括算法块中可以被识别出来的标识，一个算法块的标识综合起来应该只能对应一个算法块，同时这种标识是不包括算法块中的算法代码本体的；同时关键信息本身还应该包括这个算法块在算法库中的位置以及算法块自身的编号或者名称。
[0041]为了将各个算法块产生的零散的关键信息整合在一起便于后续调用，发明人创造性的采用了一种特殊的专属结构体，在这种专属结构体中，将算法块名称和算法块名称对应的关键信息进行对应，也就是说可以通过关键信息对算法块名称进行搜索，进而可以便于找到算法块。
[0042]当用户选择图符信息时，这个图符信息是一种预设的信息，用户可以通过在界面上的选择来确定图符信息，选定图符信息时，加载专属结构体，由于专属结构体本身形成了良好的对应机制，所以可以很容易的将写入专属结构体中关键信息与图符信息进行匹配，匹配后将合适的关键信息对应的算法块提取，在通过校验后就可以将算法块赋予图符。本发明通过设置上述步骤，一方面可以实现对图符块的算法信息快速配置，提高了工作效率，节约了工程设计成本；另一方面保证了图符块与算法块信息的一致性，保证了生成的代码即为设计人员设计的逻辑代码。
[0043]为了进一步的说明本实施例实施时的具体信息情况，所述关键信息包括算法代码文件路径、算法名称、算法信息文件路径、算法外部接口数量和外部接口类型；所述算法外部接口数量包括算法外部输入数量、算法外部输出数量和算法外部参数数量。[0044]本实施例实施时，鉴于SCADE算法块的特征，本发明将关键信息设置为包括算法代码文件路径、算法名称、算法信息文件路径、算法外部接口数量和外部接口类型，通过这些信息就可以对SCADE算法块进行独有标识，值得注意的是，在现有的通用技术中，其他软件是不具备这种标识技术的。
[0045]为了进一步的说明SCADE算法块关键信息提取过程，从SCADE算法块中提取关键信息包括以下子步骤：根据SCADE算法块中的固定格式，找到所述关键信息在SCADE算法块中的存储位置。
[0046]本实施例实施时，SCADE算法块中的格式是固定的，也就是说可以很容易的找到一个算法块中关键信息所在的位置。
[0047]为了进一步的说明图符信息情况，所述图符信息为预设信息，且所述图符信息包括图符引脚数量和图符引脚类型。[0048]本实施例实施时，图符信息是预设的，用户只需要调用图符信息就可以调用关键信息及其对应的算法块。
[0049]为了进一步的说明匹配过程，将图符信息与所述关键信息进行匹配包括以下子步骤：将图符信息中的图符引脚数量与关键信息中的算法外部接口数量相匹配；将图符信息中的图符引脚类型与关键信息中的外部接口类型相匹配；将图符引脚数量与算法外部接口数量的匹配和图符引脚类型与外部接口类型的匹配均完成的关键信息作为与图符信息匹
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配的关键信息。
[0050]本实施例实施时，在进行匹配时，发明人基于SCADE算法块的特性做了创造性的标识方案，即采用接口数量和接口类型进行算法块标识，这种方式相比于现有技术的标识方式，不仅数据采集难度非常小，并且在使用时很容易进行错误校验。[0051]为了进一步的说明本实施例应用情况，还包括以下步骤：将校验通过的算法块数据赋予图符后，根据算法块的关键信息生成图符的引脚；所述引脚不可手动变化。还包括以下步骤：根据算法块的关键信息生成图符引脚的编号。还包括以下步骤：根据算法块数据、图符引脚和图符引脚编号生成图符文件。对提取出来的算法块进行校验包括以下子步骤：当算法块未通过校验时，给出错误信息。对提取出来的算法块进行校验包括以下子步骤：将提取出来的算法块对应的关键信息与用户的选择图符信息进行逐项比对，当所有比对通过时，将所述算法块视为通过校验的算法块。[0052]本实施例实施时，结合匹配和校验的方式，可以极大的减小算法块选择错误的问题，从而在设计层面上就可以降低出错率。
[0053]为了进一步说明本实施例的应用情况，本实施例提供一种基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符自动化配置的方法。实现了图符块的算法信息自动化配置。实现本发明要完成的主要工作包括四个步骤。首先，图符配置软件自动提取并整理SCADE算法块关键信息。其次，图符配置软件自动一键加载算法块信息。再次，图符配置软件根据操作人员选择的算法块，自动过滤和读取算法块信息，自动生成匹配信息。最后，图符配置软件对设置的关联信息进行校验，并生成对应的图符块，保证图符块对应的逻辑的正确性。[0054]实现对逻辑组态图符自动化配置功能流程图如图1所示：具体步骤说明如下：[0055]1.SCADE基础算法库信息的提取，提取算法库信息的功能流程如图2所示。[0056]①分析图符库的关键信息，一个功能图符要与算法图符进行关联，其关键信息必须包括算法代码文件路径、算法名称、算法信息文件路径、算法外部接口(输入、输出、参数)数量、外部接口类型等信息。
[0057]②根据逻辑组态软件要求，制定专属结构，以供图符配置软件能够解析并使用算法信息数据。
[0058]③SCADE算法库文件格式固定的，根据算法文件，数据解析模块找到信息数据的存储位置。
[0059]④加载算法模块的数据文件，数据解析模块解析数据，根据固定格式解析数据，并将数据写入专属结构体中。
[0060]2.图符配置软件加载算法信息专属结构体数据，并将数据存放于软件内存区。[0061]3.用户根据需要选择图符要使用的基础算法块，设置图符自身的信息，包括图符名称、图符图片、所属组、长宽等信息。
[0062]4.图符配置软件根据选择过滤算法数据，一键加载界面信息。该步骤的功能流程如图3所示。
[0063]①图符配置软件根据第2步中写入的算法数据，将所有算法信息一键加载刀图符配置软件。
[0064]②操作人员制定图符要使用的算法块。
[0065]③图符配置软件根据算法块读取其对应的算法信息数据，并在后台进行分类备
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用。
④图符配置软件将算法固有信息加载到界面，且该界面为不可编辑的界面。这些
固有信息主要包括算法代码路径、算法信息文件路径，接口数量等。[0067]⑤图符配置软件根据接口数量自动生成图符的引脚，根据接口编号自动生成图符引脚的编号。软件不允许手动增加或删除图符引脚。[0068]⑥操作人员微调引脚位置，切换引脚查看引脚对应信息。[0069]5.图符配置软件检验配置信息，对于不正确的信息给出提示。[0070]6.图符配置软件生成对应的图符。[0071]在安全级DCS项目中，已经实现了上述基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符自动化配置方法。[0072]利用本方法研究的SCADE基础算法块的关键信息如图4所示。该关键信息主要描述了逻辑图符要用到的关键信息在源文件中的存放形式。[0073]利用本方法生成的基础算法信息专属结构信息如图5所示。该专属结构体根据图符要求，定义了算法关键信息的合理的结构。[0074]利用本方法处理后可供组态的图符示例如图6所示。在示例图中，选中的图符即为成功配置的图符，可以用于逻辑组态。[0075]本实施例中，针对逻辑组态图符配置过程较复杂，参数较多，工作量较大，容易出错的问题，研究了自动化配置的方法，提供了自动化配置软件。使用了SCADE算法块关键信息的提取技术，算法块与图符库关联信息的自动关联，算法块信息的一键加载技术，配置信息的校验技术。最终实现对基于SCADE基础算法块的逻辑组态图符的快速自动化配置，提高了工作效率，节约了工程设计成本，保证了图符块与算法块信息的一致性，保证了生成的代码即为设计人员设计的逻辑代码。适合在逻辑功能的设计、联调、测试、V&V等各阶段使用。[0076]以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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