控制组态在仿真与控制系统间相互直接使用方法及dpu的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种控制组态在仿真与控制系统间相互直接使用的方法及分散处理单元，其中，所述方法包括：分散处理单元DPU接收上位机发送的仿真文件；如果所述DPU收到仿真命令，则根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运行，否则将所述控制组态在控制系统中运行；其中，所述控制组态在所述控制系统和所述仿真系统中运行时不发生变化。这种方法不需要对控制组态做任何修改，使得同一套控制组态既可用于实际控制系统中，又可用于仿真系统中，使用方便，效率高。
【专利说明】控制组态在仿真与控制系统间相互直接使用方法及DPU
【技术领域】
[0001] 本发明涉及自动控制【技术领域】，具体涉及一种控制组态在仿真与控制系统间相互 直接使用的方法及分散处理单元（Distributed Processing Unit,简称DPU)。
【背景技术】
[0002] 在现代电厂中，分散控制系统（Distributed Control Systems,简称DCS)越来越 普及，对热控人员的要求越来越高，热控人员技能的培训和提高就显得非常重要，日益受到 重视。近年来，DCS的仿真培训系统在我国得到了广泛应用。通过仿真培训，运行人员可以 全面掌握机组的运行特性，提高机组运行的安全性和可靠性。
[0003] 传统火电厂培训用仿真机一般是根据设计图纸，利用计算机软件程序完成DCS控 制功能和逻辑设计进行仿真。虽然实现成本不高，也能够完成复杂的培训仿真应用功能，但 是，仿真系统不是完全按照实际应用来做的，软件功能的逼真度和可信度相对不高，跟踪修 改较难，不能完成运行人员培训功能以外的高级应用功能。随着电厂自动化程度的提高，仿 真方案还需满足诸如性能计算，运行分析，事故回放，故障诊断等复杂的仿真应用功能。因 此，急需提出一种可以直接在控制系统与仿真系统中使用同一套控制组态的方法，能够经 济和广泛地应用于人员培训、在线检测、故障诊断和设计调试控制系统，满足火力发电等过 程工业"数字化"的需求。
【发明内容】
[0004] 本发明需要解决的技术问题是提供一种控制组态在仿真与控制系统间相互直接 使用的方法及分散处理单元，使得同一套控制组态既可用于实际控制系统中，又可用于仿 真系统中，使用方便，效率高。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种控制组态在仿真与控制系统间相互直 接使用的方法，包括：
[0006] 分散处理单元DPU接收上位机发送的仿真文件；
[0007] 如果所述DPU收到仿真命令，则根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运 行，否则将所述控制组态在控制系统中运行；其中，所述控制组态在所述控制系统和所述仿 真系统中运行时不发生变化。
[0008] 进一步地，所述DPU根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运行，包括：
[0009] 所述DPU加载所述仿真文件，将所述仿真文件中记录的输入点的仿真标志置1，根 据仿真标志为1的输入点对应的源点的系统唯一识别码SID获得所述输入点的仿真实时数 据，在仿真系统中运行所述控制组态，输出逻辑运算结果。
[0010] 进一步地，所述DF*U将所述控制组态在控制系统中运彳丁，包括：
[0011] 所述DPU从卡件中获取输入点的控制实时数据，在控制系统中运行所述控制组 态，输出逻辑运算结果，其中，所述输入点的仿真标志默认为0。
[0012] 进一步地，所述方法还包括：
[0013] 所述DPU周期扫描所有输入点的仿真标志，当输入点的仿真标志为1时，根据所 述输入点对应的源点的SID获得该输入点的仿真实时数据，在仿真系统中运行所述控制组 态；当输入点的仿真标志为〇时，从卡件中获取该输入点的控制实时数据，在控制系统中运 行所述控制组态，进行控制组态逻辑运算，输出运算结果。
[0014] 进一步地，所述仿真系统和所述控制系统的算法库、数据库以及工程运行目录是 相同的。
[0015] 为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种分散处理单元，包括：
[0016] 接收触发模块，用于接收上位机发送的仿真文件和仿真命令，并在收到仿真命令 后触发仿真模块运行，否则触发控制模块运行；
[0017]仿真模块，用于在收到仿真命令后，根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中 运行；
[0018] 控制模块，用于将所述控制组态在控制系统中运行；
[0019] 其中，所述控制组态在所述控制系统和所述仿真系统中运行时不发生变化。
[0020] 进一步地，所述仿真模块，用于根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运行， 包括：
[0021] 加载所述仿真文件，将所述仿真文件中记录的输入点的仿真标志置1，根据仿真标 志为1的输入点对应的源点的系统唯一识别码SID获得所述输入点的仿真实时数据，在仿 真系统中运行所述控制组态，输出逻辑运算结果。
[0022] 进一步地，所述控制模块，用于将所述控制组态在控制系统中运行，包括：
[0023] 所述DPU从卡件中获取输入点的控制实时数据，在控制系统中运行所述控制组 态，输出逻辑运算结果，其中，所述输入点的仿真标志默认为〇。
[0024] 进一步地，所述分散处理单元还包括：
[0025] 周期扫描模块，用于周期扫描所有输入点的仿真标志，当输入点的仿真标志为1 时，根据所述输入点对应的源点的SID获得该输入点的仿真实时数据，在仿真系统中运行 所述控制组态；当输入点的仿真标志为〇时，从卡件中获取该输入点的控制实时数据，在控 制系统中运行所述控制组态，最后进行控制组态逻辑运算，输出运算结果。
[0026] 进一步地，所述仿真系统和所述控制系统的算法库、数据库以及工程运行目录是 相同的。
[0027] 与现有技术相比，本发明提供一种控制组态在仿真与控制系统间相互直接使用的 方法及分散处理单元，不需要对控制组态做任何修改，可直接用于仿真系统和控制系统。基 于相同的控制组态以及仿真系统与控制系统的算法库、数据库以及工程运行目录完全一 致，在调试过程中可以进行各种工况的模拟和试验；可以利用仿真机整定热工参数，整定的 热工参数可直接应用于生产现场；可以为真实DCS保存的工况进行回放提供可能，用于分 析事故的原因；运行人员可以对设备或系统进行可靠性试验及联锁保护试验。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1是实施例中分散处理单元结构图；
[0029] 图2是实施例中控制组态在仿真与控制系统间相互直接使用的方法流程图。
【具体实施方式】
[0030] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明 的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中 的特征可以相互任意组合。
[0031] 实施例：
[0032] 如图1所示，本实施例提供了一种分散处理单元DPU，其中，所述DPU包括：
[0033] 接收触发模块，用于接收上位机发送的仿真文件和仿真命令，并在收到仿真命令 后触发仿真模块运行，否则触发控制模块运行；
[0034] 仿真模块，用于在收到仿真命令后，根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中 运行；
[0035] 控制模块，用于将所述控制组态在控制系统中运行；
[0036] 其中，所述控制组态在所述控制系统和所述仿真系统中运行时不发生变化。
[0037] 其中，所述仿真模块，用于根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运行，包 括：
[0038] 加载所述仿真文件，将所述仿真文件中记录的输入点的仿真标志置1，根据仿真标 志为1的输入点对应的源点的系统唯一识别码SID获得所述输入点的仿真实时数据，在仿 真系统中运行所述控制组态，输出逻辑运算结果。其中，所述控制模块，用于将所述控制组 态在控制系统中运行，包括：
[0039] 所述DPU从卡件中获取输入点的控制实时数据，在控制系统中运行所述控制组 态，输出逻辑运算结果，其中，所述输入点的仿真标志默认为〇。
[0040] 此外，所述分散处理单元还包括：
[0041] 周期扫描模块，用于周期扫描所有输入点的仿真标志，当输入点的仿真标志为1 时，根据所述输入点对应的源点的SID获得该输入点的仿真实时数据，在仿真系统中运行 所述控制组态；当输入点的仿真标志为0时，从卡件中获取该输入点的控制实时数据，在控 制系统中运行所述控制组态，最后进行控制组态逻辑运算，输出运算结果。
[0042] 其中，所述仿真系统和所述控制系统的算法库、数据库以及工程运行目录是相同 的。
[0043] 在现有技术中控制系统和仿真系统分别有各自独立的控制组态，控制系统的控制 组态无法用于仿真系统，因此，通常需要建立两套控制组态，仿真系统不是完全按照控制来 做的，跟踪修改较难，不能完成运行人员培训功能以外的高级应用功能。而本实施例提供了 一种控制组态在仿真与控制系统间相互直接使用的方法，不需要对控制组态做任何修改， 可将控制系统的控制组态直接用于仿真系统中，仿真系统与控制系统完全一致，可以满足 诸如性能计算，运行分析，事故回放，故障诊断等复杂的仿真应用功能。如图2所示，该方法 包括以下步骤：
[0044] S101 :分散处理单元DPU接收上位机发送的仿真文件；
[0045] 其中，上位机根据仿真对照表编译生成仿真二进制文件，并将该仿真文件下载至 DPU。其中，仿真文件是按照仿真对照表编译而成，记录了所有需要仿真的输入点的二进制 文件。仿真对照表是根据仿真需要整理成的仿真点与源点的对照表，格式为CSV格式。上 位机通过单独的程序，将仿真对照表按照特定结构编译成二进制文件（.simu文件)，可以根 据每个仿真点的仿真源地址SID获取仿真实时数据。仿真点结构如下：
[0046]
【权利要求】
1. 一种控制组态在仿真与控制系统间相互直接使用的方法，包括： 分散处理单元DPU接收上位机发送的仿真文件； 如果所述DPU收到仿真命令，则根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运行，否 则将所述控制组态在控制系统中运彳丁 ；其中，所述控制组态在所述控制系统和所述仿真系 统中运行时不发生变化。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述DPU根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运行，包括： 所述DPU加载所述仿真文件，将所述仿真文件中记录的输入点的仿真标志置1，根据仿 真标志为1的输入点对应的源点的系统唯一识别码SID获得所述输入点的仿真实时数据， 在仿真系统中运行所述控制组态，输出逻辑运算结果。
3. 如权利要求1所述的方法，其特征在于： 所述DF*U将所述控制组态在控制系统中运彳T，包括： 所述DPU从卡件中获取输入点的控制实时数据，在控制系统中运行所述控制组态，输 出逻辑运算结果，其中，所述输入点的仿真标志默认为0。
4. 如权利要求2或3所述的方法，其特征在于：所述方法还包括： 所述DPU周期扫描所有输入点的仿真标志，当输入点的仿真标志为1时，根据所述输入 点对应的源点的SID获得该输入点的仿真实时数据，在仿真系统中运行所述控制组态；当 输入点的仿真标志为〇时，从卡件中获取该输入点的控制实时数据，在控制系统中运行所 述控制组态，进行控制组态逻辑运算，输出运算结果。
5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于： 所述仿真系统和所述控制系统的算法库、数据库以及工程运行目录是相同的。
6. -种分散处理单兀，包括： 接收触发模块，用于接收上位机发送的仿真文件和仿真命令，并在收到仿真命令后触 发仿真模块运行，否则触发控制模块运行； 仿真模块，用于在收到仿真命令后，根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运 行； 控制模块，用于将所述控制组态在控制系统中运行； 其中，所述控制组态在所述控制系统和所述仿真系统中运行时不发生变化。
7. 如权利要求6所述的分散处理单元，其特征在于： 所述仿真模块，用于根据所述仿真文件将控制组态在仿真系统中运行，包括： 加载所述仿真文件，将所述仿真文件中记录的输入点的仿真标志置1，根据仿真标志为 1的输入点对应的源点的系统唯一识别码SID获得所述输入点的仿真实时数据，在仿真系 统中运行所述控制组态，输出逻辑运算结果。
8. 如权利要求6所述的分散处理单元，其特征在于： 所述控制模块，用于将所述控制组态在控制系统中运行，包括： 所述DPU从卡件中获取输入点的控制实时数据，在控制系统中运行所述控制组态，输 出逻辑运算结果，其中，所述输入点的仿真标志默认为0。
9. 如权利要求7或8所述的分散处理单元，其特征在于：所述分散处理单元还包括： 周期扫描模块，用于周期扫描所有输入点的仿真标志，当输入点的仿真标志为1时，根 据所述输入点对应的源点的SID获得该输入点的仿真实时数据，在仿真系统中运行所述控 制组态；当输入点的仿真标志为〇时，从卡件中获取该输入点的控制实时数据，在控制系统 中运行所述控制组态，最后进行控制组态逻辑运算，输出运算结果。
10.如权利要求9所述的分散处理单元，其特征在于： 所述仿真系统和所述控制系统的算法库、数据库以及工程运行目录是相同的。
【文档编号】G05B19/418GK104111633SQ201310131811
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年4月16日 优先权日:2013年4月16日
【发明者】李文, 吕大军, 张智, 王朝辉, 彭琪, 王春燕 申请人:国家电网公司, 北京国电智深控制技术有限公司