一種基于段表的plc可運行文件存儲解析方法及存儲系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于段表的PLC可運行文件存儲解析方法及存儲系統(tǒng)，屬于工業(yè)控制PLC技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)越來越多的應(yīng)用PLC實現(xiàn)生產(chǎn)過程控制?？刂瞥绦蛐枰谏衔粰C中進行編程，并將程序下裝到PLC中運行。因此需要一種存儲系統(tǒng)及相應(yīng)的存儲方法來存放PLC的可運行文件。
[0003]目前的傳統(tǒng)的PLC可運行文件基本可以分為兩類:解釋型PLC可運行文件和編譯型PLC可運行文件。解釋型PLC可運行文件的原理是采用解析語句來存儲用戶的程序，在運行時由解釋器解析語句表。這種方式運行速度相對較慢，而且文件內(nèi)容易被人破解。編譯型PLC可運行文件內(nèi)存儲的是下位機能識別的二進制機器碼，由于不需要解釋器，而且由于不同平臺機器碼差別很大。因此，目前，上述的傳統(tǒng)的技術(shù)存在著保密性差、系統(tǒng)不安全的缺點。
[0004]例如，申請?zhí)枮镃N201210249897.2的專利公開了一種基于固態(tài)存儲介質(zhì)的存儲系統(tǒng)及方法，所述存儲系統(tǒng)中包括一種冷熱數(shù)據(jù)的識別方法，該識別方法用以識別邏輯頁面所處的狀態(tài)，所處的狀態(tài)至少包括冷數(shù)據(jù)和熱數(shù)據(jù)兩種狀態(tài);所述識別方法包括:如果邏輯頁面被主機host在設(shè)定的時間內(nèi)進行一次或連續(xù)若干次的更新，則判斷該邏輯頁面處于熱數(shù)據(jù)狀態(tài);反之，如果該邏輯頁面由于長時間未被主機host更新，而是垃圾回收和磨損均衡單元的作用、使得該邏輯頁面存儲物理地址產(chǎn)生一次或連續(xù)若干次更新，則判斷該邏輯頁面處于冷數(shù)據(jù)狀態(tài)。
[0005]例如，申請?zhí)枮镃N201410812572.X的專利公開了一種4U高密度存儲系統(tǒng)供電設(shè)備及方法，包括3+1冗余電源模塊、4U機箱空間以及計算節(jié)點；其中，所述計算節(jié)點的個數(shù)為8個，所述計算節(jié)點放置在4U機箱空間中，所述3+1冗余電源模塊與計算節(jié)點電連接;所述3+1冗余電源模塊包括PSU電源模塊、計算中板本發(fā)明4U高密度存儲系統(tǒng)供電設(shè)備及方法可提高系統(tǒng)整體供電效率。
[0006]例如，申請?zhí)枮镃N201410247820.0的專利公開了一種網(wǎng)絡(luò)存儲系統(tǒng)性能監(jiān)測方法，該方法模擬實際文件讀寫并監(jiān)測此過程中存儲系統(tǒng)的CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)使用情況及實際的1讀寫速度，最終以曲線圖的形式呈獻(xiàn)給用戶。方法中有創(chuàng)建大文件、模擬寫文件、模擬讀文件及曲線圖下載功能，有存儲系統(tǒng)CPU使用率、內(nèi)存使用量、網(wǎng)絡(luò)使用率、磁盤讀寫速度曲線圖顯示。
[0007]綜上所述，目前，上述的傳統(tǒng)的技術(shù)存在著保密性差、系統(tǒng)不安全的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種能夠克服上述技術(shù)問題的基于段表的PLC可運行文件存儲解析方法及存儲系統(tǒng)。本發(fā)明中所用的PLC文件存儲類型為編譯型PLC可運行文件，本發(fā)明在提高運行速度的同時也增加了文件的保密性，使系統(tǒng)更安全。
[0009]本發(fā)明的基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)包括:基于SPARC(可擴充處理器架構(gòu)，Scalable Processor ARChitecture)架構(gòu)的CPU、GP1、PROM、SDRAM、SRAM、DSU、UART、AD、TIMER;所述基于 SPARC架構(gòu)的 CPU 分別與 PROM、SDRAM、SRAM、D SU、UART、AD、?? MER、12C總線、1553B總線連接。
[0010]所述1553B總線是MIL — STD —1553總線的簡稱，MIL-STD-1553總線是飛機內(nèi)部時分制命令/響應(yīng)式多路復(fù)用數(shù)據(jù)總線。所述1553B總線標(biāo)準(zhǔn)是20世紀(jì)70年代由美國公布的一種串行多路數(shù)據(jù)總線標(biāo)準(zhǔn)。中國于1987年頒布了相應(yīng)的軍標(biāo)。所述1553B總線是一種集中式的時分串行總線，其主要特點是分布處理、集中控制和實時響應(yīng)。其可靠性機制包括防錯功能、容錯功能、錯誤的檢測和定位、錯誤的隔離、錯誤的校正、系統(tǒng)監(jiān)控及系統(tǒng)恢復(fù)功能。采用雙冗余系統(tǒng)，有兩個傳輸通道，保證了良好的容錯性和故障隔離。目前世界上作為軍用標(biāo)準(zhǔn)和專門的艦用戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)總線有許多種，但使用的最多的還是當(dāng)推美國的MIL — STD —1553B<a553B總線的傳輸介質(zhì)有同軸電纜、屏蔽雙絞線、光纜，通過變壓器藕合或直接藕合方式把終端藕合到總線上去。這種數(shù)據(jù)總線的傳輸速率、傳輸距離、遠(yuǎn)程終端數(shù)，能較好的滿足各類中小型艦艇以及潛艇系統(tǒng)通信的要求，故應(yīng)用十分普及。
[0011 ] 所述PLC為可編程控制器；
[0012]所述GP1為通用I/O端(General-PurposeInput/Output Ports)；
[0013]所述PROM為可編程只讀存儲器(Programmable Red-Only Memory)，所述PROM用于存儲操作系統(tǒng)和NBP文件；
[0014]所述SDRAM為同步動態(tài)隨機存儲器(SynchronousDynamic Random AccessMemory)；
[0015]所述SRAM為靜態(tài)隨機存取存儲器(Static Random Access Memory);所述SRAM作為程序運行的內(nèi)存；
[0016]所述TBffiR為定時器；
[0017]所述UART為異步串行通信口(UniversalAsynchronous Receiver andTransmitter);所述1^1?1'用于上下位機通信；
[0018]所述DSU(DebugSupport Unit)為調(diào)試支持單元；
[0019]所述AD為AD轉(zhuǎn)換器。
[0020]本發(fā)明的基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)在基于段表的PLC可運行文件在上位機生成之后，通過串口或者網(wǎng)口下載到PLC進行解析，解析之后的文件需要保存到FLASH以供下次斷電重啟之后加載運行。在安全PLC嵌入式實時運行系統(tǒng)SCRS(Safety&SecurityControl Running System)啟動之后，SCRS程序會到FLASH相應(yīng)位置讀取基于段表的PLC可運行文件NBP文件到RAM指定位置并進行解析。文件解析之前會在RAM中申請兩塊區(qū)域分別作為數(shù)據(jù)區(qū)和代碼區(qū)。其中，數(shù)據(jù)區(qū)又分為四部分:I區(qū)、Q區(qū)、G區(qū)和DATA擴展區(qū)。I區(qū)用于存儲傳感器掃描的輸入信息，Q區(qū)用于存儲需要輸出到執(zhí)行器的信息，G區(qū)用于內(nèi)部計算，DATA擴展區(qū)用于存儲外部庫信息;代碼區(qū)用于存儲上位機編譯好的二進制機器碼。
[0021]本發(fā)明的基于段表的PLC可運行文件存儲解析方法包括以下步驟:
[0022](I)基于段表的PLC可運行文件需要包含程序運行所需的代碼信息、外部10配置信息、外部庫信息和任務(wù)信息，分別用四個段來分別記錄代碼信息、外部10配置信息、外部庫?目息和任務(wù)ig息;
[0023](2)為了方便PLC解析文件，用四個段表來記錄所述代碼信息、外部1配置信息、夕卜部庫信息和任務(wù)信息的對應(yīng)段的位置、長度和段個數(shù)的信息；
[0024](3)為了實現(xiàn)上下位機通信，用一個文件頭來描述整個文件和實現(xiàn)CRC(CyclicRedundancyCheck)即循環(huán)冗余校驗碼校驗；
[0025]為了便于解析時確定段信息，用一個字符串表用來描述所述代碼信息、外部1配置信息、外部庫信息和任務(wù)信息的對應(yīng)段的信息；字符串表放在NBP文件的最后位置，其偏移地址記錄在NBP文件頭中，所述NBP文件即PLC可執(zhí)行文件(NCSE binary project file)；
[0026](4)文件的解析;在NBP文件解析時，首先進行CRC校驗以確定文件的完整性;如果確認(rèn)文件沒問題，則記錄文件版本號和工程ID，并解析出所述代碼信息、外部1配置信息、外部庫信息和任務(wù)信息的對應(yīng)段的個數(shù)，在確認(rèn)所述代碼信息、外部1配置信息、外部庫信息和任務(wù)信息的對應(yīng)段的個數(shù)之后，開始解析對應(yīng)個數(shù)的Sect1n Table，通過解析Sect1n Table來確定對應(yīng)Sect 1n起始位置和大小并解析。
[0027]對于ProgramSect1n，首先通過解析Program Sect1n Table來確定段ID、名稱、段在文件起始位置和段大小的信息，找到Program Sect1n的位置后開始進行解析，將machine code復(fù)制到Code區(qū)，之后注冊初始化函數(shù)；至此完成Program Sect1n的解析。所述Task Sect1n、Config Sect1n和External Funct1n Sect1n這三個段的解析過程與Program Sect1n段相似。
[0028]本發(fā)明的優(yōu)點是在不改變PLC結(jié)構(gòu)和不影響使用的前提下，提高了數(shù)據(jù)傳輸和存儲的安全性，同時不影響文件的解析速度，因此，本發(fā)明具有較強的實用價值和現(xiàn)實意義。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的PLC地址分配方式示意圖；
[0031]圖3是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)區(qū)和代碼區(qū)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖4是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的NBP文件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖5是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的NBP文件解析流程圖；
[0034]圖6是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的Program段解析流程示意圖；
[0035]圖7是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的Task段解析流程示意圖；
[0036]圖8是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的Config段解析流程示意圖；
[0037]圖9是本發(fā)明所述一種基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)的ExternalFunct1n段解析流程示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細(xì)描述。如圖1所示，本發(fā)明的基于段表的PLC可運行文件存儲系統(tǒng)包括:基于SPARC(可擴充處理器架構(gòu)，Scalable Processor八尺01^6(^11代)架構(gòu)的0?1]、6?10、？1?01、501^1、51^1、051]、1^1?1'^0、11]\^1?、；所述基于5?八1^架構(gòu)的 CPU 分別與？如1、501^1、51^1、051]、1^1?1'^0、1'1]\^1?、12(:總線、15538總線連接。所述1553B總線是MIL—STD —1553總線的簡稱，MIL-STD-1553總線是飛機內(nèi)部時分制命令/響應(yīng)式多路復(fù)用數(shù)據(jù)總線。所述PLC為可編程控制器;所述GP1為通用I/O端(General-PurposeInput/Output Ports);所述PROM為可編程只讀存儲器(Programmable Red-Only Memory),所述PROM用于存儲操作系統(tǒng)和NBP文件;所述SDRAM為同步動態(tài)隨機存儲器(SynchronousDynamic Random Access Memory);所述SRAM為靜態(tài)隨機存取存儲器(Static RandomAccess Memory);所述SRAM作為程序運行的內(nèi)存;所述TIMER為定時器;所述UART為異步串行通信口(Universal Asynchronous Receiver and Transmitter);所述UART用于上下位機通信;所述DSU為調(diào)試支持單元;所述AD為AD轉(zhuǎn)換器。
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