本發(fā)明涉及一種模擬由核電儀控非安全級(jí)DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法，屬于核電儀控非安全級(jí)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

中國(guó)發(fā)明專利“一種核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)測(cè)試裝置”(申請(qǐng)?zhí)枺?01110092105.0)，公開了一種利用信號(hào)采集設(shè)備及調(diào)理電路組成的測(cè)試裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理設(shè)備特性的模擬仿真。如圖1所示，該測(cè)試裝置包括控制裝置和信號(hào)處理裝置，其中，控制裝置包括工控機(jī)、安裝在工控機(jī)內(nèi)部的采集卡和控制測(cè)試過程的控制軟件，信號(hào)處理裝置包括分線板和調(diào)理板，分線板的兩端通過信號(hào)線分別與采集卡和調(diào)理板連接，調(diào)理板的另一端通過信號(hào)線與被測(cè)的DCS控制柜連接。該測(cè)試裝置進(jìn)行模擬仿真時(shí)，首先由測(cè)試裝置的信號(hào)處理裝置接收來自FCS(現(xiàn)場(chǎng)控制站)的信號(hào)，傳達(dá)到測(cè)試裝置的控制裝置中。經(jīng)過控制裝置中軟件計(jì)算將結(jié)果反饋給測(cè)試裝置的信號(hào)處理裝置，通過信號(hào)線纜將仿真結(jié)果反饋給FCS。然后FCS通過SNET(系統(tǒng)網(wǎng))將仿真結(jié)果傳遞給I/O服務(wù)器，I/O服務(wù)器將仿真結(jié)果通過MNET網(wǎng)(管理網(wǎng))傳遞給計(jì)算服務(wù)器和OWP(操作員站)。該專利申請(qǐng)?zhí)岢龅募夹g(shù)方案需要將相關(guān)的硬件設(shè)備依據(jù)信號(hào)類型進(jìn)行信號(hào)線的連接，并對(duì)所模擬的物理設(shè)備特性進(jìn)行編程和調(diào)試，采用的是硬件仿真的原理，因此，需要投入硬件設(shè)備，并維護(hù)，此外還需要比較復(fù)雜的人機(jī)界面的二次開發(fā)，運(yùn)行成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出了一種模擬由核電儀控非安全級(jí)DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法，無需增加硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)模擬被控制的設(shè)備。本發(fā)明提出的模擬由核電站DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法，基于服務(wù)器、現(xiàn)場(chǎng)控制站，以及設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫，通過服務(wù)器的可開放接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，具體包括以下步驟：

步驟一，讀取設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫中預(yù)先設(shè)定的設(shè)備信息，加載到服務(wù)器內(nèi)存中；

步驟二，根據(jù)加載到服務(wù)器內(nèi)存中的設(shè)備信息，設(shè)定服務(wù)器掃描周期，服務(wù)器按照設(shè)定的周期掃描對(duì)應(yīng)設(shè)備指令/反饋點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，形成設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值；

步驟三，根據(jù)本周期讀取的設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值，與上一周期的設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值的變化，判斷并確定仿真邏輯，是否執(zhí)行設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值置位仿真：當(dāng)本周期設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值與上一周期的設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值一致的情況下，不再重復(fù)將對(duì)應(yīng)的設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值進(jìn)行置位，當(dāng)指令點(diǎn)值相比上周期發(fā)生變化后，將設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值進(jìn)行置位；

步驟四，將經(jīng)過仿真邏輯處理獲得的設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值寫入服務(wù)器，并與現(xiàn)場(chǎng)控制站進(jìn)行通訊同步，作為下一個(gè)處理周期的設(shè)備信息。

所述服務(wù)器可開放的接口，包括基于TCP/IP基礎(chǔ)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口、標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫接口，以及定制的通訊協(xié)議的任意一種實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的接口。

所述設(shè)備信息包括被設(shè)備名稱、設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)名稱、設(shè)備命令信號(hào)點(diǎn)名稱、設(shè)備類型信息，以及設(shè)備域號(hào)。

所述服務(wù)器內(nèi)存中建立一結(jié)構(gòu)體，用于存放所有設(shè)備信息，以備調(diào)用處理。

所述服務(wù)器掃描周期與服務(wù)器數(shù)據(jù)刷新周期一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的模擬由核電站DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法，不用或者最小化外部物理連接，使用DCS系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和改變系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)每個(gè)物理設(shè)備相關(guān)聯(lián)的點(diǎn)值。本發(fā)明的方法不需要物理信號(hào)的外部模擬，直接通過系統(tǒng)內(nèi)部接口實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的讀寫，模擬核電站DCS系統(tǒng)控制設(shè)備，將一臺(tái)機(jī)組所需的百萬元裝置費(fèi)用，減少至不足5萬元，大大降低了設(shè)備成本，將設(shè)備維護(hù)及線纜連接我虛的150人工日時(shí)間，減少到僅需20人工日時(shí)間，大大降低了成本，提高了效率。此外，只要是具備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口的核電儀控非安全級(jí)DCS系統(tǒng)均可以使用本發(fā)明提出的方法，對(duì)DCS控制的設(shè)備進(jìn)行模擬，對(duì)于不同的核電儀控非安全級(jí)DCS系統(tǒng)可以通過改變數(shù)據(jù)接口函數(shù)的調(diào)用方式進(jìn)行移植。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明模擬由核電站DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法的網(wǎng)絡(luò)連接示意圖；

圖3為本發(fā)明模擬由核電站DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法的流程框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明模擬由核電站DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法。

本發(fā)明模擬由核電站DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法，利用DCS內(nèi)部計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)方式接入DCS內(nèi)部的計(jì)算機(jī)，通過網(wǎng)絡(luò)直接讀取DCS內(nèi)部被模擬的外部設(shè)備的命令信號(hào)點(diǎn)狀態(tài)，并模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)DCS內(nèi)被模擬設(shè)備的反饋信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行寫操作，實(shí)現(xiàn)用軟件模擬DCS控制的設(shè)備的過程，如圖2所示，通過網(wǎng)絡(luò)連接至MNET網(wǎng)絡(luò)，或者使用OWP中的計(jì)算機(jī)設(shè)備(此時(shí)無需額外計(jì)算機(jī)設(shè)備)，通過DCS系統(tǒng)自身的MNET網(wǎng)絡(luò)與I/O服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，再由I/O服務(wù)器與FCS(DCS現(xiàn)場(chǎng)控制站)通過DCS系統(tǒng)自身的SNET網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，模擬仿真現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備；將運(yùn)行本方法的軟件所裝載的計(jì)算機(jī)設(shè)備亦可與網(wǎng)關(guān)主機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，與網(wǎng)關(guān)主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，模擬第三方現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。測(cè)試工具與服務(wù)器的通訊，采用服務(wù)器可開放的接口，一般情況可使用基于TCP/IP基礎(chǔ)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通訊，可使用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接口(如OPC)，也可使用標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫接口(如ODBC)，也可使用定制的通訊協(xié)議，即定制的動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù)，但無論何種接口，都僅為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，不對(duì)本方法起關(guān)鍵制約作用。例如：

m_lngDomainNo＝Device.Domain’設(shè)置域名

QueryTagArr(0).BSPName＝DI’設(shè)置點(diǎn)項(xiàng)名稱

QueryTagArr(0).BSIName＝Device.RD_Name’設(shè)置指令信號(hào)點(diǎn)名稱

ret＝RDBObj.RDBTagRead(1,QueryTagArr,m_lngReplayTagNum,ReplayTagArr,m_lngDomainNo,1,-1)’執(zhí)行動(dòng)態(tài)鏈接函數(shù)

Device.RD_Value＝ReplayTagArr(0).Value’獲取返回值，即設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值

本發(fā)明模擬由核電站DCS系統(tǒng)控制的設(shè)備的方法的具體實(shí)現(xiàn)步驟如圖3所示:

步驟一，預(yù)先形成設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫。通過測(cè)試工具或VB、VC等面向?qū)ο笳Z言，讀取設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備信息。其中，設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫是根據(jù)實(shí)際設(shè)備使用說明書記載的指令/反饋特性轉(zhuǎn)化的一種可讀取的格式，設(shè)備信息包括但不限于以下信息：被模擬設(shè)備名稱、設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)名稱、設(shè)備命令信號(hào)點(diǎn)名稱、設(shè)備類型信息、設(shè)備域號(hào)。

步驟二，設(shè)備信息全部加載至內(nèi)存。利用測(cè)試工具或VB、VC等面向?qū)ο笳Z言，將以上設(shè)備信息從設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫中讀取到服務(wù)器內(nèi)存，并建立一個(gè)結(jié)構(gòu)體，用于存放多個(gè)設(shè)備信息，具體包括

步驟三，獲取本周期設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值。根據(jù)加載到服務(wù)器內(nèi)存中的設(shè)備信息，測(cè)試工具執(zhí)行模擬動(dòng)作，按周期向服務(wù)器請(qǐng)求掃描對(duì)應(yīng)設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)/反饋點(diǎn)的實(shí)時(shí)值。所述周期可進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，以不對(duì)服務(wù)器造成額外的負(fù)擔(dān)確定，通常選擇500ms為一個(gè)掃描周期，同時(shí)該掃描周期還與服務(wù)器的數(shù)據(jù)刷新周期有關(guān)，一般情況請(qǐng)求掃描周期與服務(wù)器數(shù)據(jù)刷新周期一致即可。

步驟四，設(shè)備指令/反饋點(diǎn)值在服務(wù)器中完成置位。根據(jù)設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫定義的設(shè)備仿真邏輯模型，測(cè)試工具依據(jù)設(shè)備特性數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備類型DeviceType，判斷確定具體的仿真邏輯。具體方法是將本周期刷新讀取的設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值，與上一周期的設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值做比較判斷，以確定是否執(zhí)行設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值變位仿真。一般情況，當(dāng)判斷結(jié)果為本周期設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值與上一周期的設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值一致的情況下，不再重復(fù)將對(duì)應(yīng)的設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值進(jìn)行置位，以有效降低服務(wù)器處理的負(fù)荷；當(dāng)相鄰兩個(gè)周期的設(shè)備指令信號(hào)點(diǎn)值相比上發(fā)生變化時(shí)，則將設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值進(jìn)行置位，例如：

①上周期：TD＝0，RD＝0，TP＝1，RP＝0；

②本周期：TD＝0，RD＝1；判斷RD變化，執(zhí)行仿真，輸出TP＝0，RP＝1。

③下周期：重復(fù)②的周期掃描判斷，并執(zhí)行仿真、輸出。

仿真輸出結(jié)果通過動(dòng)態(tài)鏈接函數(shù)，寫入服務(wù)器。，以一個(gè)反饋點(diǎn)為DI類型為例：

’先將此DI點(diǎn)置為強(qiáng)制狀態(tài)

步驟五，設(shè)備狀態(tài)完成服務(wù)器與現(xiàn)場(chǎng)控制站同步。將上述仿真邏輯處理后獲得的設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值寫入服務(wù)器，服務(wù)器將在下一個(gè)處理周期內(nèi)，將該設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值與現(xiàn)場(chǎng)控制站(FCS)進(jìn)行通訊同步，該動(dòng)作由DCS系統(tǒng)自動(dòng)完成，無需人工干預(yù)，服務(wù)器與現(xiàn)場(chǎng)控制站完成在一個(gè)周期內(nèi)設(shè)備反饋信號(hào)點(diǎn)值狀態(tài)的同步更新。

服務(wù)器按設(shè)置的掃描仿真周期，復(fù)用第1步已經(jīng)創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)體，重復(fù)第2～4步掃描、判斷、仿真的過程，直至停止，結(jié)束測(cè)試過程。