自动化标记语言Automation ML健壮性分析及验证

陈曦　余国瑞　徐文劼　肖天雷

摘要：首先对自动化标记语言Automation ML 技术以及国内外发展情况进展作了介绍，介绍了什么是健壮性，对自动化标记语言健壮性的分析及验证方法进行了描述，并给出了验证方案。

关键词：自动化标记语言;Automation ML;健壮性

中图分类号：TP20 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）05-0125-01

0 前言

在智能制造领域，信息技术与制造技术将深度融合。各种异构工程工具之间的数据交换是智能制造的基础，决定了智能制造的先进性和智能化水平。AutomationML遵循面向对象的方法来存储工程信息，并通过封装来自不同方面的数据对象来支持实际工厂组件的建模。它由各种格式的基本库组成，包括角色库、接口库和系统单元库。它可以方便地描述智能工厂场景中生产线、机械臂、传送带等的差异。时间节点的数据和状态。因此，本文对自动化ML进行了研究，并对其性能进行了验证。

1 Automation ML介绍

Automation ML工作主要由IEC/TC65工业过程测量、测量和自动化标准化技术委员会分技术委员会SC65E企业系统中的设备和集成下设的WG9：Automation ML（工程数据交互格式）工作组负责，该工作组为不同工程工具间的数据工程设计规定工程数据交互格式。目前SC65E已经发布了IEC 62714关于Automation ML的系列标准，并明确该系列标准将由针对Automation ML不同方面的几个部分组成：

——第1部分：架构和通用要求，该部分规定了Automation ML的架構、工程数据的建模、类、实例、关系、引用、分层结构、Automation ML基本库和扩展Automation ML概念。它是现有和未来所有其他部分的基础，并且为其他子格式提供了参考机制（IEC 62714-1：2018）;

——第2部分：角色库，该部分规定了附加的Automation ML库（IEC 62714-2：2015）;

——第3部分：几何和运动信息，该部分描述了几何和运动信息的建模（IEC 62714-3 Ed.1.0）;

——第4部分：逻辑信息，该部分描述了与逻辑、序列、行为和控制相关的信息的建模（IEC 62714-4 Ed.1.0）。

2 验证方法

在工业自动化处理过程中，会以工业生产中的各种参数为控制目的，实现对设备的各种过程控制，Automation ML即为描述设备的拓扑、几何、运动、行为和序列信息等工程元素的信息和关系的载体，通过描述语言，确定设备在生产过程中如何协同，接收和反馈信息从而达到预期的处理目标。

通过AutomationMLEditor工具和常用编程等语言进行双向生成和解析，从而消除语言影响，测试AML语言的健壮性和其他性能。

3 健壮性校验

3.1 描述

由于Automation ML的特性是一种描述性语言，本身不可执行，因此针对AML的健壮性测试，主要以AML的错误样本解析来校验其健壮性。

针对Automation ML的健壮性校验，本身继承了XML的健壮性，因此可以利用XML的通用校验方法处理。现有的语言中对于XML的解析都具有很严格的校验，比如JAVA，C，Visual Basic等都提供了响应的解析器。

本次校验，选定了JAVA进行主要校验，也会采用XML自身的校验模式。

3.2 验证方法

3.2.1 方法介绍

AutomationMLEditor工具和JAVA通过提供的XML解析工具，在按照错误样本的数据情况下进行解析，以校验其健壮性。

3.2.1.1 在原有正确的AML数据中修改语法或标签信息

（1）删除必要的闭合信息。（2）开始和结束标签不一致。（3）修改设备与设备的关系，如从属或父子关系倒置。（4）制定错误的标签和属性的对应关系，如设备的描述中加入动作执行的属性信息。

3.2.1.2 删除必要的结构，形成不完整的AML数据

例如在生成的.aml脚本中，将InstanceHierarchy标签替换为InstanceHierarchy_TMP。

3.2.2 利用AutomationMLEditor工具校验

AutomationMLEditor工具无法加载被修改成错误标签的数据，如下图1所示。

4 结语

通过上述验证方法，提出了对Automation ML健壮性、性能的校验方法，由于Automation ML是基于XML进行的拓展，而XML在软件行业内的应用非常的广泛，是一套成熟的标准，从语言的角度来看，Automation ML继承了XML的所有优点。在工业自动化中，国外已经做了大量的尝试和使用，并逐步的完善标准，最终建立不同领域的工程工具之间的联系。