自動化標記語言Automation ML健壯性分析及驗證

陳曦　余國瑞　徐文劼　肖天雷

摘要：首先對自動化標記語言Automation ML 技術以及國內外發展情況進展作了介紹，介紹了什么是健壯性，對自動化標記語言健壯性的分析及驗證方法進行了描述，并給出了驗證方案。

關鍵詞：自動化標記語言;Automation ML;健壯性

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

0 前言

在智能制造領域，信息技術與制造技術將深度融合。各種異構工程工具之間的數據交換是智能制造的基礎，決定了智能制造的先進性和智能化水平。AutomationML遵循面向對象的方法來存儲工程信息，并通過封裝來自不同方面的數據對象來支持實際工廠組件的建模。它由各種格式的基本庫組成，包括角色庫、接口庫和系統單元庫。它可以方便地描述智能工廠場景中生產線、機械臂、傳送帶等的差異。時間節點的數據和狀態。因此，本文對自動化ML進行了研究，并對其性能進行了驗證。

1 Automation ML介紹

Automation ML工作主要由IEC/TC65工業過程測量、測量和自動化標準化技術委員會分技術委員會SC65E企業系統中的設備和集成下設的WG9：Automation ML（工程數據交互格式）工作組負責，該工作組為不同工程工具間的數據工程設計規定工程數據交互格式。目前SC65E已經發布了IEC 62714關于Automation ML的系列標準，并明確該系列標準將由針對Automation ML不同方面的幾個部分組成：

——第1部分：架構和通用要求，該部分規定了Automation ML的架構、工程數據的建模、類、實例、關系、引用、分層結構、Automation ML基本庫和擴展Automation ML概念。它是現有和未來所有其他部分的基礎，并且為其他子格式提供了參考機制（IEC 62714-1：2018）;

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

——第3部分：幾何和運動信息，該部分描述了幾何和運動信息的建模（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、行為和控制相關的信息的建模（IEC 62714-4 Ed.1.0）。

2 驗證方法

在工業自動化處理過程中，會以工業生產中的各種參數為控制目的，實現對設備的各種過程控制，Automation ML即為描述設備的拓撲、幾何、運動、行為和序列信息等工程元素的信息和關系的載體，通過描述語言，確定設備在生產過程中如何協同，接收和反饋信息從而達到預期的處理目標。

通過AutomationMLEditor工具和常用編程等語言進行雙向生成和解析，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

3.1 描述

由于Automation ML的特性是一種描述性語言，本身不可執行，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其健壯性。

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

本次校驗，選定了JAVA進行主要校驗，也會采用XML自身的校驗模式。

3.2 驗證方法

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據情況下進行解析，以校驗其健壯性。

3.2.1.1 在原有正確的AML數據中修改語法或標簽信息

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

3.2.1.2 刪除必要的結構，形成不完整的AML數據

例如在生成的.aml腳本中，將InstanceHierarchy標簽替換為InstanceHierarchy_TMP。

3.2.2 利用AutomationMLEditor工具校驗

AutomationMLEditor工具無法加載被修改成錯誤標簽的數據，如下圖1所示。

4 結語

通過上述驗證方法，提出了對Automation ML健壯性、性能的校驗方法，由于Automation ML是基于XML進行的拓展，而XML在軟件行業內的應用非常的廣泛，是一套成熟的標準，從語言的角度來看，Automation ML繼承了XML的所有優點。在工業自動化中，國外已經做了大量的嘗試和使用，并逐步的完善標準，最終建立不同領域的工程工具之間的聯系。