自動化標(biāo)記語言Automation ML健壯性分析及驗(yàn)證

陳曦　余國瑞　徐文劼　肖天雷

摘要：首先對自動化標(biāo)記語言Automation ML 技術(shù)以及國內(nèi)外發(fā)展情況進(jìn)展作了介紹，介紹了什么是健壯性，對自動化標(biāo)記語言健壯性的分析及驗(yàn)證方法進(jìn)行了描述，并給出了驗(yàn)證方案。

關(guān)鍵詞：自動化標(biāo)記語言;Automation ML;健壯性

中圖分類號：TP20 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）05-0125-01

0 前言

在智能制造領(lǐng)域，信息技術(shù)與制造技術(shù)將深度融合。各種異構(gòu)工程工具之間的數(shù)據(jù)交換是智能制造的基礎(chǔ)，決定了智能制造的先進(jìn)性和智能化水平。AutomationML遵循面向?qū)ο蟮姆椒▉泶鎯こ绦畔?，并通過封裝來自不同方面的數(shù)據(jù)對象來支持實(shí)際工廠組件的建模。它由各種格式的基本庫組成，包括角色庫、接口庫和系統(tǒng)單元庫。它可以方便地描述智能工廠場景中生產(chǎn)線、機(jī)械臂、傳送帶等的差異。時(shí)間節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)。因此，本文對自動化ML進(jìn)行了研究，并對其性能進(jìn)行了驗(yàn)證。

1 Automation ML介紹

Automation ML工作主要由IEC/TC65工業(yè)過程測量、測量和自動化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會分技術(shù)委員會SC65E企業(yè)系統(tǒng)中的設(shè)備和集成下設(shè)的WG9：Automation ML（工程數(shù)據(jù)交互格式）工作組負(fù)責(zé)，該工作組為不同工程工具間的數(shù)據(jù)工程設(shè)計(jì)規(guī)定工程數(shù)據(jù)交互格式。目前SC65E已經(jīng)發(fā)布了IEC 62714關(guān)于Automation ML的系列標(biāo)準(zhǔn)，并明確該系列標(biāo)準(zhǔn)將由針對Automation ML不同方面的幾個(gè)部分組成：

——第1部分：架構(gòu)和通用要求，該部分規(guī)定了Automation ML的架構(gòu)、工程數(shù)據(jù)的建模、類、實(shí)例、關(guān)系、引用、分層結(jié)構(gòu)、Automation ML基本庫和擴(kuò)展Automation ML概念。它是現(xiàn)有和未來所有其他部分的基礎(chǔ)，并且為其他子格式提供了參考機(jī)制（IEC 62714-1：2018）;

——第2部分：角色庫，該部分規(guī)定了附加的Automation ML庫（IEC 62714-2：2015）;

——第3部分：幾何和運(yùn)動信息，該部分描述了幾何和運(yùn)動信息的建模（IEC 62714-3 Ed.1.0）;

——第4部分：邏輯信息，該部分描述了與邏輯、序列、行為和控制相關(guān)的信息的建模（IEC 62714-4 Ed.1.0）。

2 驗(yàn)證方法

在工業(yè)自動化處理過程中，會以工業(yè)生產(chǎn)中的各種參數(shù)為控制目的，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的各種過程控制，Automation ML即為描述設(shè)備的拓?fù)?、幾何、運(yùn)動、行為和序列信息等工程元素的信息和關(guān)系的載體，通過描述語言，確定設(shè)備在生產(chǎn)過程中如何協(xié)同，接收和反饋信息從而達(dá)到預(yù)期的處理目標(biāo)。

通過AutomationMLEditor工具和常用編程等語言進(jìn)行雙向生成和解析，從而消除語言影響，測試AML語言的健壯性和其他性能。

3 健壯性校驗(yàn)

3.1 描述

由于Automation ML的特性是一種描述性語言，本身不可執(zhí)行，因此針對AML的健壯性測試，主要以AML的錯誤樣本解析來校驗(yàn)其健壯性。

針對Automation ML的健壯性校驗(yàn)，本身繼承了XML的健壯性，因此可以利用XML的通用校驗(yàn)方法處理?，F(xiàn)有的語言中對于XML的解析都具有很嚴(yán)格的校驗(yàn)，比如JAVA，C，Visual Basic等都提供了響應(yīng)的解析器。

本次校驗(yàn)，選定了JAVA進(jìn)行主要校驗(yàn)，也會采用XML自身的校驗(yàn)?zāi)Ｊ健?/p>

3.2 驗(yàn)證方法

3.2.1 方法介紹

AutomationMLEditor工具和JAVA通過提供的XML解析工具，在按照錯誤樣本的數(shù)據(jù)情況下進(jìn)行解析，以校驗(yàn)其健壯性。

3.2.1.1 在原有正確的AML數(shù)據(jù)中修改語法或標(biāo)簽信息

（1）刪除必要的閉合信息。（2）開始和結(jié)束標(biāo)簽不一致。（3）修改設(shè)備與設(shè)備的關(guān)系，如從屬或父子關(guān)系倒置。（4）制定錯誤的標(biāo)簽和屬性的對應(yīng)關(guān)系，如設(shè)備的描述中加入動作執(zhí)行的屬性信息。

3.2.1.2 刪除必要的結(jié)構(gòu)，形成不完整的AML數(shù)據(jù)

例如在生成的.aml腳本中，將InstanceHierarchy標(biāo)簽替換為InstanceHierarchy_TMP。

3.2.2 利用AutomationMLEditor工具校驗(yàn)

AutomationMLEditor工具無法加載被修改成錯誤標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，如下圖1所示。

4 結(jié)語

通過上述驗(yàn)證方法，提出了對Automation ML健壯性、性能的校驗(yàn)方法，由于Automation ML是基于XML進(jìn)行的拓展，而XML在軟件行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用非常的廣泛，是一套成熟的標(biāo)準(zhǔn)，從語言的角度來看，Automation ML繼承了XML的所有優(yōu)點(diǎn)。在工業(yè)自動化中，國外已經(jīng)做了大量的嘗試和使用，并逐步的完善標(biāo)準(zhǔn)，最終建立不同領(lǐng)域的工程工具之間的聯(lián)系。