一种基于opcua的联合仿真通信系统的制作方法

本发明属于核电，尤其涉及一种基于opcua的联合仿真通信系统。

背景技术：

1、rinsim仿真平台是构筑在windows/linux操作系统之上的一个供仿真机开发运行软件环境，是一台主机工艺系统仿真的基础，与dcsfss构成全范围主机。rinsim仿真平台作为用于主机开发、调试、运行等主机制造全过程的工具，它包括以全局共享数据库为核心的多个功能模块，提供对仿真模型软件开发与维护、仿真开发系统组合、仿真机实时运行、软件调试等仿真机全寿期的支持。

2、在核电实际工程项目中，经常会有遇到某个特定的复杂系统或过程的子系统，需要通过rinsim仿真平台与其他仿真平台集成联合仿真实现整个仿真过程。其他仿真平台与rinsim仿真平台有可能分布在同一个服务器中，也可能分布在同一局域网的不同机器上，例如为实现核电站全范围模拟，需要使用堆芯和热工及其他一二回路相关几十个系统有机的组成一个核电站全范围模拟机，但是若堆芯系统、热工系统使用其他仿真平台如vpower平台开发，其他一二回路相关几十个系统使用rinsim平台开发，由于不同系统间数据存储及调度方法不同，在进行联合仿真时，不同系统之间无法进行同步和调度，也无法实现同步实时计算。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于opcua的联合仿真通信系统，用于解决现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于opcua的联合仿真通信系统，所述联合仿真通信系统包括主从设置的rinsim仿真平台与至少一组其他仿真平台，所述rinsim仿真平台中设有opc server服务端，所述其他仿真平台中设有opc client 客户端或三方程序，所述opc server服务端上注册有批量取值接口与批量设值接口，所述opc client 客户端或三方程序经由opc协议调用所述批量取值接口与所述批量设值接口以进行所述rinsim仿真平台与所述其他仿真平台之间的数据同步，其中，所述数据同步包括命令同步以及计算数据同步； 所述命令同步用于所述rinsim仿真平台与所述其他仿真平台之间的工作状态同步；所述计算数据同步用于所述其他仿真平台周期性的从所述rinsim仿真平台同步各类计算数据，所述计算数据包括初始数数据、结果数据和中间过程数据，并根据同步到的所述rinsim仿真平台的工作状态执行单步运算或向所述rinsim仿真平台赋值，以实现所述rinsim仿真平台与所述其他仿真平台之间的联合仿真。

3、优选的，所述命令同步包括：所述rinsim仿真平台依据收到的教控命令生成当前的工作状态后，所述rinsim仿真平台与所述其他仿真平台之间通过opc协议周期性的同步计算数据，所述计算数据包括状态变量，所述其他仿真平台的opc client 客户端或三方程序监测所述状态变量，并根据所述状态变量的取值对应修改所述其他仿真平台当前的工作状态，其中，所述工作状态包括运行状态，冻结状态、复位状态以及快照状态中的一种或多种组合，不同的工作状态下，所述状态变量对应设置不同的数值。

4、进一步的，所述rinsim仿真平台的工作状态为运行状态时，所述计算数据还包括当前调度进程帧数，所述opc client 客户端或三方程序监测所述状态变量与所述当前调度进程帧数，当所述opc client 客户端或三方程序根据同步到的所述rinsim仿真平台的运行状态开始运行后，所述rinsim仿真平台与所述其他仿真平台之间基于所述当前调度进程帧数在每个执行周期中执行强同步操作；

5、所述强同步操作包括： 每个执行周期，所述rinsim仿真平台的当前调度进程帧数自增1，并将所述当前调度进程帧数通过opc协议同步到所述opc client 客户端或三方程序中，所述opc client 客户端或三方程序周期监测所述当前调度进程帧数并比较所述opcclient 客户端或三方程序的分系统进程帧数与所述当前调度进程帧之间的大小，若所述分系统进程帧数小于所述当前调度进程帧，则opc client 客户端或三方程序开始该帧的计算，待计算完毕后所述opc client 客户端或三方程序将分系统进程帧数自增1并同步至所述rinsim仿真平台。

6、进一步的，所述rinsim仿真平台的工作状态为复位状态时，所述计算数据还包括复位同步信号以及当前复位工况，所述opc client 客户端或三方程序周期获取所述复位同步信号以及所述当前复位工况，若判断所述复位同步信号的数值为1，则依据所述当前复位工况开始执行复位，所述opc client 客户端或三方程序复位完成后，将所述复位同步信号的数值置0，同时，通过所述opc协议将取值为0的所述复位同步信号设值到所述rinsim仿真平台，所述rinsim仿真平台检测到opc client 客户端或三方程序同步完成后结束整个复位过程。

7、更进一步的，所述rinsim仿真平台中，所述复位同步信号以及所述当前复位工况的生成包括如下步骤：所述rinsim仿真平台收到复位教控命令后，将rinsim仿真平台的状态变量与复位标志位分别置为指定数值后，将复位同步信号置1，所述当前复位工况置为ic，其中，所述状态变量与复位标志位用于rinsim仿真平台的内部状态显示，所述ic为待复位工况。

8、进一步的，所述rinsim仿真平台的工作状态为快照状态时，所述计算数据还包括快照同步信号以及当前快照状态，所述opc client 客户端或三方程序周期获取所述快照同步信号以及所述当前快照状态，若判断所述快照同步信号的数值为1，则依据所述当前快照状态开始执行快照，所述opc client 客户端或三方程序快照完成后，将所述快照同步信号的数值置0，同时，通过所述opc协议将取值为0的所述快照同步信号设值到所述rinsim仿真平台，所述rinsim仿真平台检测到opc client 客户端或三方程序同步完成后结束整个快照过程。

9、优选的，所述opc server服务端上还注册有仿真教控命令接口，所述仿真教控命令接口包括运行教控命令接口、冻结教控命令接口、复位教控命令接口以及快照教控命令接口中一种或多种的组合，所述opc client 客户端或三方程序经由opc协议调用所述仿真教控命令接口以将所述opc client 客户端或三方程序生成的教控命令发送至所述rinsim仿真平台中执行。

10、优选的，所述opc server服务端上还注册有故障插入教控命令接口，所述opcclient 客户端或三方程序经由opc协议调用所述故障插入教控命令接口以将所述opcclient 客户端或三方程序生成的故障插入至所述rinsim仿真平台中执行。

11、本发明所示的一种基于opcua的联合仿真通信系统，设置机间多平台不同状态下的统一的数据同步和运行调度方案，然后通过opcua进行rinsim和其他仿真平台之间的数据和命令交互，以实现机间多平台不同状态下的数据同步和运行调度，进而实现rinsim和其他仿真平台的机间多平台集成联合仿真。