(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210221133.6 (22)申请日 2022.03.07 (71)申请人 华中科技大 学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 杨建中　吕晓凡　朱冲　王晓宇　 (74)专利代理 机构 华中科技大 学专利中心 42201 专利代理师 彭军芬 (51)Int.Cl. G06F 9/445(2018.01) G06F 9/48(2006.01) G06F 9/50(2006.01) (54)发明名称 一种基于软PLC的数据管理方法和系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于软PLC的数据管 理方 法和系统， 包括： 软PLC内嵌插件管理机制， 加载 多种总线类型的通讯模块和用户扩展功能模块； 收集第一类 现场总线设备的数据， 分类存储至数 据字典； 从数据字典中提取待处理的数据， 执行 数据处理功能后， 依据数据运算结果的属性， 将 运算结果更新至数据字典或自定义的全局数据 存储区， 然后转发至第二类总线数据收集装置或 本地化存储； 重复上述步骤， 获取第一类总线数 据、 处理并转运处理结果至第二类总线数据收集 装置或存储于本地文件。 本发明考虑了多总线数 据管理的可扩展性、 易操作性， 通过插件管理机 制， 结合数据字典和软PLC的可编程特性， 使其更 符合数据采集、 处 理、 分发的全流 程需求。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114721736 A 2022.07.08 CN 114721736 A 1.一种基于软PLC的数据管理方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)在软PLC内嵌入插件管理机制， 加载多种总线类型的通讯模块和用户扩展功能模 块； (2)收集第一类现场总线设备的数据； (3)根据采集的数据类型， 将数据分类存 储至数据字典； (4)从数据字典中提取待处理的数据， 执行数据处理功能得到数据运算结果， 依据 数据 运算结果的属 性， 将数据运算结果更新至数据字典或自定义的全局数据存储区， 从数据字 典或全局数据区提取待输出的数据， 转发至第二类总线数据收集装置； (5)重复执行步骤(2)～(4)， 周期性获取第一类总线数据、 处理并转运处理结果至第二 类总线数据收集装置 。 2.如权利 要求1所述的一种基于软PLC的数据管理方法， 其特征在于， 步骤(1)中所述插 件管理机制包括以下部分： 插件管理文件， 定义加载插 件、 收集数据、 调度执 行、 分发结果、 卸载插 件五个动作； 接口文件， 定义对插件内各个功能块接口， 包括输入接口的名称、 类型， 输出接口的名 称、 类型， 以及被调用时执 行的函数或功能块名称； 插件源码， 定义功能块的具体实现过程。 3.如权利要求2所述的一种基于软PLC的数据管理方法， 其特征在于， 所述加载插件的 动作仅在软PLC工程编译前执行一次， 用于申请内存空间； 所述卸载插件的动作仅在软PLC 工程运行结束后执 行一次， 用于释放内存空间； 所述收集数据的动作用于收集第 一类总线的现场设备数据， 采集得到的数据被分类存 储至数据字典； 所述分发结果的动作用于转运数据处理结果至第二类总线的现场设备收集 装置。 4.如权利要求3所述的一种基于软PLC的数据管理方法， 其特征在于， 数据字典由模板 自动生成， 该模板内定义了遵循DS401、 DS402国际标准的字典项， 具有可编辑属性； 能增加 自定义的字典项， 包括字典项的名称、 类型、 长度和访问权限。 5.如权利要求3所述的一种基于软PLC的数据管理方法， 其特征在于， 第 一类、 第二类总 线为EtherCAT、 Modbus、 NCUC总线的任意两种， 总线通讯功能均以插件的形式集成到软PLC 环境。 6.如权利要求1 ‑5任一项所述的一种基于软PLC的数据管理方法， 其特征在于， 总线通 讯模块、 用户扩展功能模块被载入软PLC环境的具体过程 为： S1.启动软PLC工程时， 一次遍历插件目录下所有的系统级插件、 总线插件、 用户自定义 扩展插件， 形成插 件列表； S2.从插件列表中依次选择要加载的插 件类型； S3.插件管理机制遍历已选择的每个插件， 调用插件内的加载动作， 为插件申请内存空 间； S4.插件中的功能块被载入到软PLC环境中， 形成功能块列表， 供用户调用。 7.一种基于软PLC的数据管理系统， 其特 征在于， 包括： 插件管理模块， 用于在软PLC内嵌入插件管理机制， 加载多种总线类型的通讯模块和用 户扩展功能模块；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114721736 A 2数据采集模块， 用于执 行总线数据读 操作， 采集现场总线设备的数据； 数据分配模块， 用于将采集的总线数据按照分配规则， 分类存 储至数据字典； 软PLC运算模块， 用于获取参与 运算的各类数据字典中的数据， 调用软PLC的用户代码， 输出计算结果至数据字典或自定义的全局数据区。 8.如权利要求书7所述的一种基于软PLC的数据管理系统， 其特征在于， 所述插件管理 机制包括以下部分： 插件管理文件， 定义加载插 件、 收集数据、 调度执 行、 分发结果、 卸载插 件五个动作； 接口文件， 定义对插件内各个功能块接口， 包括输入接口的名称、 类型， 输出接口的名 称、 类型， 以及被调用时执 行的函数或功能块名称； 插件源码， 定义功能块的具体实现过程。 9.如权利要求书7所述的一种基于软PLC的数据管理系统， 其特征在于， 所述数据分配 模块， 用于对采集的现场总线设备数据分类整理， 按照模拟量、 数字量、 复合量的信号类型 分类存储至数据字典。 10.如权利要求书7所述的一种基于软PLC的数据管理系统， 其特征在于， 所述软PLC运 算模块包括： 数据字典访问子模块， 用于从数据字典中提取总线数据、 以及将软PLC运算后的结果更 新至数据字典； PLC代码解析子模块， 用于解析PLC代码， 得到PLC中间文件； PLC代码编译子模块， 用于将PLC中间文件、 库文件、 插件内的源文件联合编译， 生成可 执行文件； PLC任务调度子模块， 用于触发执行软PLC工程的可执行文件， 可设置任务的优先级， 优 先级系数越小， 代 表优先级越高。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114721736 A 3