电站仿真方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于仿真电站工序的方法和提供用于其自动化(电站仿真)的自动化方案。
【背景技术】
[0002]电站仿真的方法本身原则上是已知的，但其首先是作为专利技术方案而存在的，因而生产、维护和/或更新是很精细复杂的。由于电站仿真作为规则是独特的，故会产生对应的成本。
[0003]为了经济地生产电站仿真，需要能够使用提供用于相应原系统的自动化方案，SP，用于使相应电站工序自动化的实际或映射(projected)的自动化硬件。
[0004]相应的自动化方案包括映射原系统的项目计划，并且例如，其规定自动化硬件中的装置的型号和数量。在这种情况下，自动化硬件至少包括(也被称为)可编程逻辑控制器(PLC)和外围硬件，其可以包括不具有预处理功能的简单的“I/O”组件，但也可以是具有预处理功能的复杂组件。因而，自动化方案还包括至少一个PLC程序和相应的外围硬件的配置和参数设定。PLC程序的总和统称为自动化硬件，并且PLC程序是用于特定一件硬件的计算机程序，即，例如基于IEC 61131/EN 61131标准的计算机程序。
[0005]电站仿真传统上被划分为电站工序的工序工程仿真和控制工程安装/自动化硬件的模拟，即，原系统的装置和单元。原则上，所称的软PLC可以考虑为用于仿真原系统的PLC，该软PLC已知地以在传统计算机上可执行的计算机程序的形式允许PLC程序独立于相应的计算机上的实际存在的PLC来执行PLC程序。对于外围组件的模拟而言也同样适用。
【发明内容】
[0006]相对于本领域的【背景技术】，本发明的目的主要是实现可编程逻辑控制器的功能或者与也可用于电站仿真的外围组件的功能一起的可编程逻辑控制器的功能，并且同时能够继续使用相应的自动化方案而无变化。
[0007]为实现该目的，本发明提供了一种具有权利要求1的特征的电站仿真的方法。为此，提供了一种使用一件仿真硬件(具体为一件分布的仿真硬件)的电站仿真的方法，仿真硬件包括:至少一个模拟单元，具有在该模拟单元或每个模拟单元上运行的至少一个模拟部件；以及至少一个仿真单元，具有工序模型，其中仿真硬件中的一个或相同硬件还可以同时用作模拟单元以及用作仿真单元，提供如下:以无变化的形式借助每个模拟部件使用将被仿真的电站的自动化方案或者将被仿真的电站工序用于电站仿真，每个模拟部件均分配有自动化方案所包含的PLC程序和用作软PLC的模拟部件，其中，在本方法的一个具体实施例中，原系统的外围和通信组件被另外重现在模拟中。自动化方案所包含的项目计划被自动评估以获取通信关系数据，其中通信关系数据描述模拟部件之间的通信关系，具体地，基于根据项目计划的自动化硬件的模拟设备之间存在或提供的通信关系。在仿真器件，每个模拟部件均执行分别分配给其的PLC程序，并且为此首先访问PLC函数之后访问系统函数。PLC函数允许PLC程序的程序指令的至少一个执行用于结合操作数等。系统函数允许PLC程序的程序指令的至少一个执行用于与另一模拟部件进行通信。因此，至少单独的系统函数为原系统的真实PLC重现了允许与同样作为原系统的一部分的另一 PLC的通信的功能。在这种情况下，用于仿真的通信的特定特征在于，通信不是在真实装置之间发生的，而是在模拟部件之间发生的，即，代表原系统的装置的计算机程序。当两个模拟部件旨在根据项目计划彼此互换数据时，两个模拟部件可以在相同模拟单元或不同模拟单元上实例化。当两个模拟部件在相同模拟单元上实例化时，通信可以处理为相应模拟单元内的内部通信。当两个模拟部件在不同模拟单元上实例化时，不但需要模拟部件之间的数据互换，还需要相应模拟单元之间的数据互换。随后这被简称为外部通信并且与内部通信相区别。本文提出的使用一件(具体为分布的)仿真硬件的电站仿真的方法因而提供了用于与另一模拟部件进行通信的系统函数的执行，以包括诉诸通信关系数据，使得基于上述方案自动实现内部通信或外部通信。
[0008]本发明的优点在于，(初始地)提供用于原系统的自动化方案的有目的的无变化应用成为可能。在这种情况下，作为软PLC的单独的模拟部件的功能被实施，使得编译器用于将每个PLC程序的PLC指令/程序指令转换为可以通过模拟单元的微处理器执行的操作，其上旨在执行模拟部件的微处理器。在这种情况下，通过示例的方式，编译器提供重现软件中的真实PLC的硬件寄存器(称为累加器)的功能。还通过软件中的编译器重现了以寄存器形式实现为真实PLC的计时器和计数器。对于已知的标记，真实PLC提供特定存储区域以便快速访问。编译器为用作模拟单元的相应的标准计算机的存储器结构重现软件中的该功能。对于已知的组织模块，真实PLC上的操作系统提供了以工序调用的形式在模拟中重现的执行等级。最后，模拟还重现用于访问单独数据的机制，如通过在数据模块中寻址数据而对真实PLC发生的。该列表并不要求被完成。总之，至少可以建立模拟部件/软件PLC，其可以按照无变化的形式执行相应PLC程序的原码并包括为此目的所必需的装置，即，首先是上述编译器，并且其次是PLC函数和系统函数，编译器处理PLC程序的单独的程序指令并将其转换为可以在相应模拟单元上执行的形式，PLC函数和系统函数可以在执行PLC程序时进行访问。
[0009]在模拟中，真实PLC的执行属性与标准计算机的执行属性匹配。在原系统中持续运行的基本周期在模拟中被循环调用(S卩，例如每100ms)。时间控制的执行等级(S卩，例如具有30ms、100ms、200ms等的周期时间的执行等级)在模拟以固定循环时间(例如，同样每100ms)调用。由原系统中的错误和故障激活的警报控制的执行等级同样在模拟中的固定循环时间中处理。
[0010]模拟的一个特定特征是需要处理两个相应的模拟部件之间的内部和外部通信，并且如果需要，可以是两个模拟部件和相应的模拟单元。在原系统中，由模拟部件代表的自动化装置是每个单独的设计并且通过总线等彼此连接。该装置间的通信是基于本身已知的协议发生的。在这种情况下，在单独的自动化装置之间互换数据块，并且需要用于此目的的通信函数典型地由相应的PLC的操作系统提供。
[0011]在模拟中，重现的自动化装置可以布置在一个或多个模拟单元(标准计算机)上，以使内部或外部通信变得必须。内部通信被实现为通过使用来自相应的模拟单元的全局数据进行数据互换进行模拟。外部通信被实现在通过涉及的相应模拟单元之间的通信以及本身已知的通信协议的使用而进行的模拟中。在这两种情况下，在模拟部件之间传输的数据块的内容保持不变，使得原自动化方案可以继续被使用而无变化。
[0012]本发明的优选实施例是从属权利要求的主题内容。本文使用的反向引用表示通过相应从属权利要求的特征的主权利要求的主题内容的进一步扩展。其并不旨在被理解为分配从属权利要求的特征结合的独立、实质的保护的达成。此外，关于从属权利要求中的特征的更具体的说明的权利要求的理解，可以假设该限定并未出现在相应的前述权利要求中。
[0013]在用于电站仿真的方法的一个特定实施例中，将被仿真的电站的自动化方案/将被仿真的电站工序的项目计划的自动化评估包括通信关系数据的自动生成，其中基于通信关系数据调用系统函数用于与另一模拟部件进行通信包括相应的仿真单元内的相同仿