DeliICD

面 向 工 业 控 制 领 域 接 口 设 计 软 件 及 定 制 化 解 决 方 案

DeliICD

面 向 工 业 控 制 领 域 接 口 设 计 软 件 及 定 制 化 解 决 方 案

产品概况

DeliICD主要用于ICD设计项目的新建和编辑,它作为数据流接口设计的集成开发环境,管理并调用其他功能模块,为各功能模块提供统一的调用入口。

DeliICD以控制系统中的物理量为设计特征,认为系统的物理量从产生到变化再到使用,物理量只是发生了变化,而没有消失,如系统的温度,从客观的存在,到传感器的电信号敏感元,到采集设备的数字信息,到引入条件判断的物理信息,最终到由此温度而产生逻辑判断和控制指令,DeliICD均会认为这些信息是同一物理量在不同环节的不同表述。

因此,DeliICD在使用时,首先会根据系统的全局拓扑,录入系统所有的物理量,并根据物理量在系统内部节点的流动变化进行追踪,从而形成信号的映射关系。

DeliICD设计是基于以下挑战完成的

在系统设计过程中,ICD(接口控制文件)作为重要的约束文件,它定义了系统内外的接口,是系统根本性的表述文件。但是,在当前复杂系统的ICD设计和管理过程中,普遍存在着如下问题:

1)难以避免的理解歧义

传统的ICD需要约束不同的环节、不同的部门、不同的厂家,因此在ICD的使用和再编辑过程中,对于同一个信号,不同的使用者或不同的使用单位的理解有偏差,甚至名称会有差别。这种理解上的差异会给系统的设计制造带来麻烦,而这种麻烦很有可能会在后期的集成或者总装环节才被发现,从而导致事故的发生。

2)频繁改动的不一致

ICD是定义系统接口的最重要手段,系统的设计更改会反映在ICD的变更中,由于缺少系统级的ICD设计工具,ICD的变更需要不同的人员协调完成,容易产生延迟、遗漏或者错误等问题,这些问题将会使系统隐瞒设计错误,直至后期发现后,系统需要付出更多代价。

3)理不清的相关性

由于大型系统的复杂性,ICD定义的信号之间存在千丝万缕的联系,这些关联不仅对于原始的设计者,而且对于其他下游环节的设计、生产、使用以及维护人员来说难以理解。因此,当系统发生ICD的修改时,很难完整地提示相关影响环节做好准备,这种缺漏会给系统带来巨大风险。

4)低下的执行效率

ICD的使用者很多,通常每个使用者只会关注与自身相关的ICD部分,导致ICD的设计和管理处于分散状态,不同部门、不同环节都需要研发人员全身心地维护和跟踪ICD。当发生变更和新的编辑时,所有ICD完成更改会产生大量的延迟,并需要庞大的工作量。

5)编辑与设计缺少辅助方法

在ICD的设计过程中,通常通过表格定义数位、针脚和连接器,而缺少一种模型化的工具,以拖拽、拷贝、连接的方式进行ICD的设计和编辑,编写效率低、质量差。

6)文档模板不同,协调难度大

不同使用部门的ICD文档格式不尽相同,面对不同的模板,需要人工校验和复核,协调过程复杂,成本较高。

功能特点

1)设计思想

为了明确物理量在系统中传递的路径,并区分不同类型的ICD,DeliICD定义了系统内部节点的“通道”概念。通道代表了一种信息的物理传递方式,可以有总线通道或者硬线通道,如1553B总线通道、28VK离散量通道、4~20mA模拟量通道等。

通道建立完成后,用户可以通过DeliICD将物理量分配至节点与节点间的通道中,并按照系统的实际,形成一套完整的控制系统信息传递模型。至此,DeliICD将使用丰富便捷的ICD编辑工具,将每一个物理量编辑具体的数据位、连接器、插针定义、精度、范围等参数的详细描述。编辑过程中,DeliICD支持用户自定义专属的模板,以方便后期重复使用,如定义专属的连接器插针定义、定义专属的总线ICD数位块的组合等。这些功能可以减少用户大量的重复性编辑工作。

当所有物理量完成具体的数据、针脚编辑后,DeliICD的主要设计工作也已经完成。用户可以根据需要,导出任意一段(节点的、节点之间的、节点到节点之间特定通道的)系统的ICD文档,当然这种文档的格式可以由用户自定义模板。 DeliICD支持在线协同编辑,当一处ICD发生变更时,系统会敏感与其相关的物理量、通道等信息,形成校验和提示,这样可以保证各个环节ICD的一致性。

2)与其他工具接口的关系:

DeliICD支持自动读取自动测试工具(DeliTest)生成的设备物理量流,同时还可以自动生成用于可配置软件设计服务操作系统(DeliWorks)的设备软件输入输出格式文件。

将DeliFrame输出信号、采集信号导入,并在DeliICD定义,DeliWorks需要用掩码定位每个信号位置,生成只有DeliWorks可识别的表格。

物理量流与接口模型绑定后,这些物理量的特性可以在各个DeliICD中继承,这部分工作量就可以交给计算机自动生成或校验。

根据系统各部分对信号的需求,对信号进行分配并校验,并生成各种接口应用文件。

3)设计流程图

备注:任务B依赖于任务A,即B任务的核心数据中存在对A任务数据的引用。

DeliICD支持的设计任务包括:分类设计任务、系统结构设计任务、物理量设计任务、物理量流设计任务、硬线信号分配任务以及各总线通道对应的总线信号分配任务。

软件构成

1)启动界面

“打开”按钮用于打开现有项目文件。“新建”按钮用于新建ICD设计项目。“退出”按钮用于结束程序运行。

2)分类树设计

在设计流程界面上点击分类按钮,启动分类设计任务,界面显示分类编辑视图。

3)系统结构设计界面

系统结构编辑界面最上方是工具栏,中部左侧是大纲视图,中部右侧是图形化编辑区,底部是输出区。

4)物理量流浏览

启动物理量流浏览功能,界面显示物理量流清单视图、接口大纲视图以及系统结构图。

5)硬线信号分配

在硬线信号分配视图中,用户可以为已在物理量流中定义的流经硬线通路的物理量创建相应的硬线信号。

6)总线信号分配

在总线信号分配视图中,用户可以在该总线通路上创建消息及数据字,并为已在物理量流中定义的流经该总线通路的物理量创建相应的总线信号。

技术优势

建立一个全新的接口设计规范

通过系统架构建立接口模型,定义接口的数据流模型,并在此基础上约束接口信号数据的设计,提高接口设计质量,减少后续的设计错误和系统故障的发生。

物理量全程可追溯

总线建立,通过以太网连接、无线连接,可以承载多个物理量,管道建立后,连接物理量。

提高接口设计的效率

通过规范的数据接口模型,自动生成各种需要的接口应用数据文件,保证各种应用目的的接口数据文件的一致性。

有利于系统架构与接口一体化设计

可以使DeliICD工具与MBSE设计流程融合,与MBSE其它过程如基于配置表的软件架构设计等对接。

保证正确性、一致性和可维护性

节省人力资源,避免重复工作,接口设计初期进行一次性的建模设计,各个DeliICD应用文件自动生成,减少了中途出现的错误和遗漏,避免后期大量精力浪费在不同DeliICD的相互校对上。