CN111308974A - 一种dcs仿真系统控制的方法、系统及设备 - Google Patents

一种dcs仿真系统控制的方法、系统及设备 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种DCS仿真系统控制的方法，包括：当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；根据虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；根据虚拟控制信息建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据工程文件为虚拟控制器配置对应的控制逻辑；接收输入的控制指令，并调用虚拟控制器根据控制指令对DCS仿真系统进行控制。本申请在接收输入的控制指令时调用虚拟控制器便可实现对DCS仿真系统进行控制，在设计组态验证控制逻辑时不需要硬件单元便可令工业控制系统正常运转，降低了设计组态验证控制逻辑过程的硬件需求。本申请同时还提供了一种DCS仿真系统控制的系统、设备及可读存储介质，具有上述有益效果。

Description

一种DCS仿真系统控制的方法、系统及设备
技术领域
本申请涉及DCS仿真系统领域，特别涉及一种DCS仿真系统控制的方法、系统、设备及可读存储介质。
背景技术
传统工业生产控制通常利用分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)进行控制，DCS的优点在于集中管理和分散控制，目前在电力、冶金、石化等行业获得了非常广泛的应用。DCS仿真系统是对现场DCS系统的模拟，主要用于控制方案设计、控制策略验证、演示和学习培训。然而，DCS控制过程需要大量硬件设备，当工业控制现场缺乏硬件设备支持的情况下，整套控制系统则无法使用运行。
目前大部分常规的工业自动化方案中控制器均采用主控制器硬件单元，硬件类型较多，成本较高，在工业控制前期设计组态验证控制逻辑时，需要多种主控制器硬件单元配合上位机的各类软件才能使整套工业控制系统运转起来，导致设计组态验证控制逻辑的过程对硬件需求较高。
因此，如何降低设计组态验证控制逻辑过程的硬件需求是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种DCS仿真系统控制的方法、系统、设备及可读存储介质，用于降低设计组态验证控制逻辑过程的硬件需求。
为解决上述技术问题，本申请提供一种DCS仿真系统控制的方法，该方法包括：
当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；
根据所述虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；
根据所述虚拟控制信息建立所述虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑；
接收输入的控制指令，并调用所述虚拟控制器根据所述控制指令对所述DCS仿真系统进行控制。
可选的，调用所述虚拟控制器根据所述控制指令对所述DCS仿真系统进行控制，包括：
调用所述虚拟控制器根据所述控制指令确定第一网络变量，并根据所述第一网络变量更新输入区数据；
调度所述控制逻辑对所述输入区数据进行逻辑运算，并根据运算结果更新输出区数据；
根据所述输出区数据确定第二网络变量，并将所述第二网络变量输入至所述DCS仿真系统进行控制。
可选的，根据所述虚拟控制信息建立所述虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，包括：
根据所述虚拟控制信息确定目标控制站的状态信息；其中，所述状态信息包括域号、站号及站开关状态信息；
将所述虚拟控制器的状态信息更新为所述目标控制站的状态信息；
令所述虚拟控制器与所述DCS仿真系统对应的接口建立连接。
可选的，在根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑之后，还包括：
根据所述工程文件设置所述控制逻辑的调度周期。
本申请还提供一种DCS仿真系统控制的系统，该系统包括：
启动模块，用于当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；
确定模块，用于根据所述虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；
连接模块，用于根据所述虚拟控制信息建立所述虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑；
控制模块，用于接收输入的控制指令，并调用所述虚拟控制器根据所述控制指令对所述DCS仿真系统进行控制。
可选的，所述控制模块包括：
调用子模块，用于调用所述虚拟控制器根据所述控制指令确定第一网络变量，并根据所述第一网络变量更新输入区数据；
调度子模块，用于调度所述控制逻辑对所述输入区数据进行逻辑运算，并根据运算结果更新输出区数据；
第一确定子模块，用于根据所述输出区数据确定第二网络变量，并将所述第二网络变量输入至所述DCS仿真系统进行控制。
可选的，所述连接模块包括：
第二确定子模块，用于根据所述虚拟控制信息确定目标控制站的状态信息；其中，所述状态信息包括域号、站号及站开关状态信息；
更新子模块，用于将所述虚拟控制器的状态信息更新为所述目标控制站的状态信息；
连接子模块，用于令所述虚拟控制器与所述DCS仿真系统对应的接口建立连接。
可选的，还包括：
设置模块，用于在根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑之后，根据所述工程文件设置所述控制逻辑的调度周期。
本申请还提供一种DCS仿真系统控制设备，该DCS仿真系统控制设备包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述DCS仿真系统控制的方法的步骤。
本申请还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述DCS仿真系统控制的方法的步骤。
本申请所提供DCS仿真系统控制的方法，包括：当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；根据虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；根据虚拟控制信息建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据工程文件为虚拟控制器配置对应的控制逻辑；接收输入的控制指令，并调用虚拟控制器根据控制指令对DCS仿真系统进行控制。
本申请所提供的技术方案，通过根据虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息，进而建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并为虚拟控制器配置对应的控制逻辑，在接收输入的控制指令时调用虚拟控制器便可实现对DCS仿真系统进行控制，在设计组态验证控制逻辑时不需要硬件单元便可令工业控制系统正常运转，降低了设计组态验证控制逻辑过程的硬件需求。本申请同时还提供了一种DCS仿真系统控制的系统、设备及可读存储介质，具有上述有益效果，在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例所提供的一种DCS仿真系统控制的方法的流程图；
图2为图1所提供的一种DCS仿真系统控制的方法中S103的一种实际表现方式的流程图；
图3为图1所提供的一种DCS仿真系统控制的方法中S104的一种实际表现方式的流程图；
图4为本申请实施例所提供的一种DCS仿真系统控制的系统的结构图；
图5为本申请实施例所提供的另一种DCS仿真系统控制的系统的结构图；
图6为本申请实施例所提供的一种DCS仿真系统控制设备的结构图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种DCS仿真系统控制的方法、系统、设备及可读存储介质，用于降低设计组态验证控制逻辑过程的硬件需求。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种DCS仿真系统控制的方法的流程图。
其具体包括如下步骤：
S101：当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；
基于目前大部分常规的工业自动化方案中控制器均采用主控制器硬件单元，硬件类型较多，成本较高，在工业控制前期设计组态验证控制逻辑时，需要多种主控制器硬件单元配合上位机的各类软件才能使整套工业控制系统运转起来，导致设计组态验证控制逻辑的过程对硬件需求较高；故本申请提供了一种DCS仿真系统控制的方法，用于解决上述问题。
这里提到的虚拟控制器用于运行在电脑端的对DCS仿真系统进行控制，其作用为真实再现主控制器模块特性，进而确保DCS仿真系统与现场DCS保持完全的一致，方便DCS控制逻辑组态。
S102：根据虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；
这里提到的工程文件即为DCS工程的配置文件，根据该工程文件可以为虚拟控制器配置对应的控制逻辑；
这里提到的虚拟控制信息用于建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接。
S103：根据虚拟控制信息建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据工程文件为虚拟控制器配置对应的控制逻辑；
可选的，这里提到的，根据虚拟控制信息建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，其具体可以根据该控制信息确定虚拟控制器对DCS仿真系统的控制路径，进而通过该控制路径建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接；
进一步的，为实现对特定的某个控制站的模拟，步骤S103还可以通过执行图2所示的步骤进行实现，请参考图2，图2为图1所提供的一种DCS仿真系统控制的方法中S103的一种实际表现方式的流程图，其具体包括如下步骤：
S201：根据虚拟控制信息确定目标控制站的状态信息；
其中，该状态信息可以包括域号、站号及站开关状态信息。
S202：将虚拟控制器的状态信息更新为目标控制站的状态信息；
S203：令虚拟控制器与DCS仿真系统对应的接口建立连接。
基于上述技术方案，本申请可以根据虚拟控制信息确定目标控制站的状态信息，然后将虚拟控制器的状态信息更新为目标控制站的状态信息，最后令虚拟控制器与DCS仿真系统对应的接口建立连接，实现对特定的某个控制站的模拟。
优选的，在根据工程文件为虚拟控制器配置对应的控制逻辑之后，还可以根据工程文件设置控制逻辑的调度周期，以使该虚拟控制器的控制逻辑能够周期调度，避免了用户自行调度的麻烦。
S104：接收输入的控制指令，并调用虚拟控制器根据控制指令对DCS仿真系统进行控制。
可选的，为降低程序复杂度，节省设计组态验证控制逻辑的时间，这里提到的调用虚拟控制器根据控制指令对DCS仿真系统进行控制，其具体可以为：
调用虚拟控制器执行控制指令对DCS仿真系统进行控制。
基于上述技术方案，本申请所提供的一种DCS仿真系统控制的方法，通过根据虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息，进而建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并为虚拟控制器配置对应的控制逻辑，在接收输入的控制指令时调用虚拟控制器便可实现对DCS仿真系统进行控制，在设计组态验证控制逻辑时不需要硬件单元便可令工业控制系统正常运转，降低了设计组态验证控制逻辑过程的硬件需求。
针对于上一实施例的步骤S104，为提高设计组态验证控制逻辑的精准度，步骤S104中所描述的调用虚拟控制器根据控制指令对DCS仿真系统进行控制，其具体通过执行图3所示的步骤实现，下面结合图3进行说明。
请参考图3，图3为图1所提供的一种DCS仿真系统控制的方法中S104的一种实际表现方式的流程图。
其具体包括以下步骤：
S301：调用虚拟控制器根据控制指令确定第一网络变量，并根据第一网络变量更新输入区数据；
S302：调度控制逻辑对输入区数据进行逻辑运算，并根据运算结果更新输出区数据；
S303：根据输出区数据确定第二网络变量，并将第二网络变量输入至DCS仿真系统进行控制。
请参考图4，图4为本申请实施例所提供的一种DCS仿真系统控制的系统的结构图。
该系统可以包括：
启动模块100，用于当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；
确定模块200，用于根据虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；
连接模块300，用于根据虚拟控制信息建立虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据工程文件为虚拟控制器配置对应的控制逻辑；
控制模块400，用于接收输入的控制指令，并调用虚拟控制器根据控制指令对DCS仿真系统进行控制。
请参考图5，图5为本申请实施例所提供的另一种DCS仿真系统控制的系统的结构图。
该控制模块400可以包括：
调用子模块，用于调用虚拟控制器根据控制指令确定第一网络变量，并根据第一网络变量更新输入区数据；
调度子模块，用于调度控制逻辑对输入区数据进行逻辑运算，并根据运算结果更新输出区数据；
第一确定子模块，用于根据输出区数据确定第二网络变量，并将第二网络变量输入至DCS仿真系统进行控制。
该连接模块300可以包括：
第二确定子模块，用于根据虚拟控制信息确定目标控制站的状态信息；其中，状态信息包括域号、站号及站开关状态信息；
更新子模块，用于将虚拟控制器的状态信息更新为目标控制站的状态信息；
连接子模块，用于令虚拟控制器与DCS仿真系统对应的接口建立连接。
该系统还可以包括：
设置模块，用于在根据工程文件为虚拟控制器配置对应的控制逻辑之后，根据工程文件设置控制逻辑的调度周期。
由于系统部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此系统部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
请参考图6，图6为本申请实施例所提供的一种DCS仿真系统控制设备的结构图。
该DCS仿真系统控制设备600可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)622(例如，一个或一个以上处理器)和存储器632，一个或一个以上存储应用程序642或数据644的存储介质630(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器632和存储介质630可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质630的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对装置中的一系列指令操作。更进一步地，处理器622可以设置为与存储介质630通信，在DCS仿真系统控制设备600上执行存储介质630中的一系列指令操作。
DCS仿真系统控制设备600还可以包括一个或一个以上电源626，一个或一个以上有线或无线网络接口650，一个或一个以上输入输出接口658，和/或，一个或一个以上操作系统641，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。
上述图1至图3所描述的DCS仿真系统控制的方法中的步骤由DCS仿真系统控制设备基于该图6所示的结构实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，功能调用装置，或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上对本申请所提供的一种DCS仿真系统控制的方法、系统、设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种DCS仿真系统控制的方法，其特征在于，包括：
当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；
根据所述虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；
根据所述虚拟控制信息建立所述虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑；
接收输入的控制指令，并调用所述虚拟控制器根据所述控制指令对所述DCS仿真系统进行控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调用所述虚拟控制器根据所述控制指令对所述DCS仿真系统进行控制，包括：
调用所述虚拟控制器根据所述控制指令确定第一网络变量，并根据所述第一网络变量更新输入区数据；
调度所述控制逻辑对所述输入区数据进行逻辑运算，并根据运算结果更新输出区数据；
根据所述输出区数据确定第二网络变量，并将所述第二网络变量输入至所述DCS仿真系统进行控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述虚拟控制信息建立所述虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，包括：
根据所述虚拟控制信息确定目标控制站的状态信息；其中，所述状态信息包括域号、站号及站开关状态信息；
将所述虚拟控制器的状态信息更新为所述目标控制站的状态信息；
令所述虚拟控制器与所述DCS仿真系统对应的接口建立连接。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑之后，还包括：
根据所述工程文件设置所述控制逻辑的调度周期。
5.一种DCS仿真系统控制的系统，其特征在于，包括：
启动模块，用于当接收到虚拟控制请求时，启动虚拟控制器；
确定模块，用于根据所述虚拟控制请求确定工程文件及虚拟控制信息；
连接模块，用于根据所述虚拟控制信息建立所述虚拟控制器与DCS仿真系统之间的连接，并根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑；
控制模块，用于接收输入的控制指令，并调用所述虚拟控制器根据所述控制指令对所述DCS仿真系统进行控制。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制模块包括：
调用子模块，用于调用所述虚拟控制器根据所述控制指令确定第一网络变量，并根据所述第一网络变量更新输入区数据；
调度子模块，用于调度所述控制逻辑对所述输入区数据进行逻辑运算，并根据运算结果更新输出区数据；
第一确定子模块，用于根据所述输出区数据确定第二网络变量，并将所述第二网络变量输入至所述DCS仿真系统进行控制。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述连接模块包括：
第二确定子模块，用于根据所述虚拟控制信息确定目标控制站的状态信息；其中，所述状态信息包括域号、站号及站开关状态信息；
更新子模块，用于将所述虚拟控制器的状态信息更新为所述目标控制站的状态信息；
连接子模块，用于令所述虚拟控制器与所述DCS仿真系统对应的接口建立连接。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：
设置模块，用于在根据所述工程文件为所述虚拟控制器配置对应的控制逻辑之后，根据所述工程文件设置所述控制逻辑的调度周期。
9.一种DCS仿真系统控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述DCS仿真系统控制的方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述DCS仿真系统控制的方法的步骤。
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