DE10200730A1

DE10200730A1 - System and method for simulating processes

Info

Publication number: DE10200730A1
Application number: DE2002100730
Authority: DE
Inventors: Manfred Schoelzke; Christian M Stich; Peter Mueller
Original assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Current assignee: ABB Research Ltd Switzerland
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2003-10-16
Also published as: WO2003058357A2; AU2002361180A1; WO2003058357A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zum Simulieren von Prozessen mit einer Simulationseinrichtung (10), Mitteln zum Zugreifen auf die Simulationseinrichtung (10) und einer Schnittstelle (12), über die der Zugriff auf die Simulationseinrichtung (10) erfolgt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die mindestens eine Schnittstelle (12) auf einem Standard basiert, der für die Steuerung von Prozessen vorgesehen ist.The invention relates to a system for simulating processes with a simulation device (10), means for accessing the simulation device (10) and an interface (12) via which the simulation device (10) is accessed. DOLLAR A According to the invention, the at least one interface (12) is based on a standard which is provided for the control of processes.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Simulieren von Prozessen mit einer Simulationseinrichtung, Mitteln zum Zugreifen auf die Simulationseinrichtung und einer Schnittstelle, über die der Zugriff auf die Simulationseinrichtung erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Simulieren von Prozessen, bei dem über mindestens eine Schnittstelle auf eine Simulationseinrichtung zugegriffen wird. The invention relates to a system for simulating processes with a Simulation device, means for accessing the simulation device and one Interface via which the simulation device is accessed. The invention relates furthermore a method for simulating processes in which at least one Interface is accessed on a simulation device.

Gattungsgemäße Systeme und Verfahren werden im Rahmen von Prozesssimulationen eingesetzt. Bei derartigen Simulationen werden im Allgemeinen Prozessmodelle verwendet, um unterschiedliche Vorgänge, die während der Prozesse auftreten, zu berechnen beziehungsweise vorauszusagen. Um Simulationen mit hoher Verlässlichkeit durchführen zu können, ist es erforderlich, die Vorgänge innerhalb der Prozesseinrichtungen anhand strenger Modelle zu beschreiben. Ebenfalls sollten die Modelle die geometrischen und topologischen Merkmale der Prozesseinrichtungen und beispielsweise die physikalischen und thermodynamischen Eigenschaften der beteiligten Materialien beschreiben. Je besser es gelingt, eine Prozessumgebung möglichst vollständig zu beschreiben, umso zuverlässiger sind die Simulationsergebnisse. Zur Beschreibung der Merkmale einer Prozessumgebung werden vorzugsweise Variablen und Konstanten verwendet, wobei das jeweilige Verhalten des Prozesses durch mathematische Beziehungen beschrieben wird, die diese Variablen und Konstanten zueinander in Bezug setzen. Generic systems and methods are used in the context of process simulations used. Such simulations generally use process models used to different processes that occur during processes calculate or predict. To simulations with high reliability To be able to perform, it is necessary to perform the operations within the Describe process equipment using strict models. The models should also use the geometric and topological features of the process equipment and for example the physical and thermodynamic properties of those involved Describe materials. The better it succeeds in making a process environment as complete as possible to describe, the more reliable are the simulation results. As description The characteristics of a process environment are preferably variables and constants used, the respective behavior of the process by mathematical Relationships are described that relate these variables and constants to each other put.

Bei Systemen, die fortschrittliche Anwendungen und Lösungen verwenden, werden Simulationen in Echtzeit und vorzugsweise parallel zur realen Durchführung der Prozesse in einem verarbeitenden Betrieb durchgeführt. Zu diesem Zweck sind aufwendige Datenübertragungen erforderlich, beispielsweise zwischen einem verteilten Steuerungssystem ("distributed control system" DCS), einer Bedienungsstation, einer Echtzeit- Datenbank und Steuerungseinheiten sowie Simulatoren. For systems that use advanced applications and solutions Simulations in real time and preferably in parallel to the real execution of the processes carried out in a processing plant. For this purpose, are elaborate Data transfers required, for example between a distributed one Control system ("distributed control system" DCS), an operator station, a real-time Database and control units as well as simulators.

Um eine Echtzeit-Datenübertragung in synchroner oder asynchroner Betriebsart zur Verfügung zu stellen, existieren verschiedene Industriestandards. Beispielsweise kennt man den OPC-Standard (OPC = "OLE for process control") als Standard für Steuerungsanwendungen. Der OPC-Standard ist in einer Client-Server-Architektur aufgebaut, wobei der Server die Daten enthält, die für den zu steuernden Prozess erforderlich sind. Eine Vielzahl von Clients können auf diese Daten zugreifen und mit dem Server zusammenwirken. In diesem Zusammenhang werden die in dem Server befindlichen Daten auch als OPC-Tags bezeichnet. For real-time data transmission in synchronous or asynchronous mode Various industry standards exist to provide. For example, knows the OPC standard (OPC = "OLE for process control") as the standard for Control applications. The OPC standard is built in a client-server architecture, the server containing the data required for the process to be controlled. A large number of clients can access this data and with the server interact. In this context, those in the server Data also referred to as OPC tags.

Es gibt eine Vielzahl von Gründen für einen Zugriff auf OPC-Tags durch OPC-Clients. Beispielsweise kann ein OPC-Client an der Überwachung und der Beeinflussung eines Prozesses interessiert sein. Ebenfalls kann es erwünscht sein, zusätzliche Überwachungssysteme mit Daten zu versorgen und eine Prozessgeschichte aufzubauen, auf die bei fortschrittlichen Anwendungen wieder zugegriffen werden kann. There are a number of reasons for OPC tags to be accessed by OPC clients. For example, an OPC client can monitor and influence a Process. It may also be desirable to add additional ones To supply monitoring systems with data and build up a process history which can be accessed again in advanced applications.

Bei der Simulation von Prozessen besteht häufig die Schwierigkeit, dass diese nur mit großen Anstrengungen in bestehende Systeme vorgenommen werden kann. Ebenfalls bestehen Schwierigkeiten im Hinblick auf den Zugriff und Wartung der Simulationssysteme. Weiterhin ist es mit Schwierigkeiten verbunden, Verbesserungen der Systeme durch Dritte vornehmen zu lassen. When simulating processes, there is often the difficulty that they only work with great efforts can be made in existing systems. Likewise there are difficulties in accessing and maintaining the Simulation systems. Furthermore, it is difficult to improve the systems to be carried out by third parties.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Schwierigkeiten des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere ein System und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, die in einfacher Weise in Verarbeitungsbetrieben integriert werden können, wobei neben der einfachen Integration auch die einfache Wartung, der einfache Zugriff und die Möglichkeit der Verbesserung durch Dritte im Vordergrund stehen. The invention has for its object the difficulties mentioned To overcome the state of the art and in particular a system and a method to provide that easily integrated into processing plants can be, whereby in addition to the simple integration also the simple maintenance, the Easy access and the possibility of improvement by third parties in the foreground stand.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is achieved with the features of the independent claims.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Advantageous embodiments of the invention are in the dependent claims specified.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen System dadurch auf, dass die Schnittstelle auf einem Standard basiert, der für die Steuerung von Prozessen vorgesehen ist. Die Simulationseinrichtung kann auf diese Weise eine modulare Komponente darstellen, die mit einer Schnittstelle kommuniziert, die an sich für die Steuerung von Prozessen vorgesehen ist. Die Schnittstelle kann somit ebenso einfach mit der Simulationseinrichtung kommunizieren wie bei Systemen des Standes der Technik bereits mit Steuerungssystemen, wie zum Beispiel einem verteilten Steuerungssystem (DCS). Dies hat beispielsweise den Vorteil, dass eine Bedienungsstation beziehungsweise die Software der Bedienungsstation verwendet werden können, um Simulationsergebnisse sichtbar zu machen. The invention builds on the generic system in that the Interface based on a standard that is intended for the control of processes. In this way, the simulation device can be a modular component represent that communicates with an interface that is in itself for the control of Processes is provided. The interface can therefore be just as easy with the As with systems of the prior art, the simulation device already communicates Control systems, such as a distributed control system (DCS). this has for example the advantage that an operator station or the software The operator station can be used to make simulation results visible close.

Die Erfindung ist in besonders vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet, dass die Schnittstelle auf dem OPC DA-Standard (OPC DA = "OPC Data Access") basiert. Auf der Grundlage dieses weltweit akzeptierten Industriestandards für Steuerungsanwendungen lässt sich in universeller Weise eine Simulationseinrichtung in ein bestehendes System integrieren. Es ist möglich, die Simulationseinrichtung über ein Steuerungssystem zu überwachen, um so die Datenkommunikation zu beeinflussen und den vorgesehenen Simulator zu überwachen. Es findet ein Datenfluss von der Simulationseinrichtung über die Schnittstelle zu dem OPC DA-Server statt. Der OPC DA-Server präsentiert den verbundenen Komponenten oder den verbundenen Systemen die von der Simulationseinrichtung bereitgestellten Simulationswerte. The invention is developed in a particularly advantageous manner in that the Interface based on the OPC DA standard (OPC DA = "OPC Data Access"). On the basis of this globally accepted industry standard for Control applications, a simulation device can be integrated in a universal manner integrate existing system. It is possible to use the simulation device via a Control system to influence the data communication and the monitor provided simulator. There is a data flow from the Simulation set up via the interface to the OPC DA server. The OPC DA server presents the connected components or the connected systems that of simulation values provided to the simulation device.

Es ist bevorzugt, dass die mindestens eine Schnittstelle bei der Kommunikation der Simulationseinrichtung mit einer Echtzeit-Datenbank mitwirkt. Auf diese Weise kann eine Echtzeit-Datenbank die Simulationsdaten, die von der Simulationseinrichtung zur Verfügung gestellt werden, in derselben Weise erfassen und speichern, wie sie Prozesswerte eines verteilten Steuerungssystems (DSC) erfasst und sammelt. It is preferred that the at least one interface in the communication of the Simulation device with a real-time database. In this way, a Real-time database the simulation data from the simulation device to Provided, recorded and saved in the same way as they are Process values of a distributed control system (DSC) recorded and collected.

Ebenfalls ist es besonders nützlich, dass weitere Schnittstellen zum Konfigurieren des OPC DA-Servers, zum Konfigurieren der Simulationseinrichtung, zum Echtzeitaustausch variabler Werte und zum Überwachen der Simulationseinrichtung vorgesehen sind. Mit einer derartigen Systemarchitektur gelingt es, die zusammenwirkenden Komponenten in flexibler Weise zu konfigurieren. Hierzu gehört beispielsweise die Konfiguration des OPC-Servers über Schnittstellen. Die Konfiguration der Simulationseinrichtung durch die Übertragung von Konfigurationsdaten als statische Daten ist ebenfalls auf der Grundlage dieser Architektur möglich. Der Austausch variabler Werte in Form dynamischer Daten in Echtzeit ist weiterhin ein wichtiger Aspekt des erfindungsgemäßen Systems. Ferner ist es möglich, die Simulationseinrichtung zu starten, anzuhalten und in einen Wartezustand zu versetzen. It is also particularly useful that additional interfaces for configuring the OPC DA server, for configuring the simulation device, for Real-time exchange of variable values and provided for monitoring the simulation device are. With such a system architecture, the interacting ones succeed Configure components in a flexible way. This includes, for example, the Configuration of the OPC server via interfaces. The configuration of the Simulation device through the transfer of configuration data as static data is also possible based on this architecture. The exchange of variable values in form Dynamic data in real time is still an important aspect of system according to the invention. It is also possible to start and stop the simulation device and put it on hold.

Das erfindungsgemäße System ist weiterhin in besonders vorteilhafter Weise dadurch gestaltet, dass ein erster Cache-Speicher für Lesezugriffe auf die Simulationseinrichtung vorgesehen ist und dass ein zweiter Cache-Speicher für Schreibzugriffe auf die Simulationseinrichtung vorgesehen ist. Hierdurch gelingt es, Probleme im Hinblick auf eine unvorhersagbare Zeit bis zur Bereitstellung eines Ergebnisses durch die Simulationseinrichtung zu puffern. Eine solche unvorhersagbare Zeit kann beispielsweise daraus resultieren, dass iterative Algorithmen mit einem nicht vorhersagbaren Konvergenzverhalten verwendet werden. Durch die Bereitstellung der Cache-Speicher kann somit der Simulationsablauf von der Datenübertragung über die auf dem OPC-Standard basierende Schnittstelle entkoppelt werden. The system according to the invention is thereby also particularly advantageous designed that a first cache for read access to the Simulation device is provided and that a second cache memory for write access to the Simulation device is provided. This succeeds in facing problems an unpredictable time until a result is provided by the Buffer simulation device. Such an unpredictable time, for example this results in iterative algorithms with an unpredictable Convergence behavior can be used. By providing the cache memory thus the simulation process from data transmission to that on the OPC standard based interface are decoupled.

Weiterhin kann in bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein, dass die Simulationseinrichtung der Optimierung und der Abschätzung von Parametern dienen kann und dass die mindestens eine Schnittstelle den Zugriff zum Zwecke der Simulation, der Optimierung und der Abschätzung von Parametern gestattet. Die Erfindung ist also nicht auf die Simulation eines Prozessverhaltens beschränkt. Vielmehr kann es ebenfalls in nützlicher Weise vorgesehen sein, eine Optimierung und eine Abschätzung von Parametern durchzuführen. Dabei ist in besonders vorteilhafter Weise vorgesehen, dass die Schnittstelle, die vorzugsweise auf dem OPC DA-Standard basiert, die jeweiligen Zugriffe zum Zwecke der unterschiedlichen Funktionen gestattet. Furthermore, in preferred embodiments of the invention, that the simulation facility of optimizing and estimating parameters can serve and that the at least one interface access for the purpose of Simulation, optimization and estimation of parameters allowed. The The invention is therefore not limited to the simulation of a process behavior. Much more it can also be provided in a useful way, an optimization and a To carry out estimation of parameters. It is particularly advantageous provided that the interface, preferably based on the OPC DA standard based, which allows access for the purpose of different functions.

Die Erfindung baut auf dem gattungsgemäßen Verfahren dadurch auf, dass die Schnittstelle auf einem Standard basiert, der für die Steuerung von Prozessen vorgesehen ist. Auf diese Weise werden die besonderen Eigenschaften und Vorzüge des erfindungsgemäßen Systems auch im Rahmen eines Verfahrens umgesetzt. Dies gilt auch für die nachfolgend angegebenen besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens. The invention builds on the generic method in that the Interface based on a standard that is intended for the control of processes. In this way, the special properties and advantages of the system according to the invention also implemented as part of a method. This also applies to the particularly preferred embodiments of the inventive method.

Es ist von besonderem Vorteil, dass die Schnittstelle auf dem OPC DA-Standard basiert. It is particularly advantageous that the interface is based on the OPC DA standard based.

Nützlicherweise ist das Verfahren so ausgebildet, dass die mindestens eine Schnittstelle bei der Kommunikation der Simulationseinrichtung mit einer Echtzeit-Datenbank mitwirkt. The method is usefully designed such that the at least one Interface in the communication of the simulation device with a real-time database participates.

Das Verfahren ist in zu bevorzugender Weise so weitergebildet, dass über weitere Schnittstellen der OPC DA-Server konfiguriert wird, variable Werte in Echtzeit ausgetauscht werden und die Simulationseinrichtung überwacht wird. The method is preferably further developed so that further Interfaces of the OPC DA server is configured, variable values in real time be replaced and the simulation device is monitored.

Nützlicherweise erfolgen Lesezugriffe auf die Simulationseinrichtung über einen ersten Cache-Speicher, und Schreibzugriffe auf die Simulationseinrichtung erfolgen über einen zweiten Cache-Speicher. Read access to the simulation device is usefully carried out via a first one Cache memory and write access to the simulation device take place via a second cache.

Ebenfalls kann nützlicherweise vorgesehen sein, dass die Simulationseinrichtung der Optimierung und der Abschätzung von Parametern dienen kann und dass die mindestens eine Schnittstelle den Zugriff zum Zwecke der Simulation, der Optimierung und der Abschätzung von Parametern gestattet. It can also usefully be provided that the simulation device of the Optimization and the estimation of parameters can serve and that the at least one interface for the purpose of simulation, optimization and allow parameters to be estimated.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass auf eine Simulationseinrichtung in besonders vorteilhafter Weise über eine Schnittstelle zugegriffen werden kann, die an sich für den Betrieb der Steuerung von Prozessen vorgesehen und ohnehin vorhanden ist. Es bestehen zahlreiche Anwendungen der Erfindung, beispielsweise in der chemischen, der pharmazeutischen oder auch in der Papierindustrie. Die Erfindung kann neben der verbesserten reinen Bereitstellung von Simulationsergebnissen zur Optimierung und zur Abschätzung von Parametern verwendet werden, wobei dies die Planung von Prozessabläufen erleichtert. Insgesamt wird ein flexibles System zur Verfügung gestellt, welches in einfacher Weise in bestehende Systeme integriert werden kann. Dies wird besonders durch die Konfigurierbarkeit der verwendeten Module unterstützt. The invention is based on the knowledge that a simulation device in can be accessed in a particularly advantageous manner via an interface which is connected to intended for the operation of the control of processes and already available is. There are numerous applications of the invention, for example in chemical, pharmaceutical or also in the paper industry. The invention can in addition to the improved pure provision of simulation results for Optimization and parameter estimation can be used, doing this planning facilitated by process flows. Overall, a flexible system will be available provided, which can be easily integrated into existing systems. This is particularly supported by the configurability of the modules used.

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft erläutert. The invention will now be described with reference to the accompanying drawings preferred embodiments explained by way of example.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems; Fig. 1 is a block diagram of a system according to the invention;

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Schnittstellenstruktur eines erfindungsgemäßen Systems; Fig. 2 is a block diagram for explaining an interface structure of a system according to the invention;

Fig. 3 ein weiteres Blockdiagramm zur Erläuterung einer Schnittstellenstruktur eines erfindungsgemäßen Systems; Fig. 3 is a further block diagram for explaining an interface structure of a system according to the invention;

Fig. 4 ein Blockdiagramm zur Erläuterung von Steuerungsfunktionen, die bei einem erfindungsgemäßen System durchgeführt werden können; Fig. 4 is a block diagram for explaining control functions that can be performed at an inventive system;

Fig. 5 ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Cache-Speicher-Struktur bei einem erfindungsgemäßen System; Fig. 5 is a block diagram for explaining a cache memory structure in a system according to the invention;

Fig. 6 eine Möglichkeit des Zugriffs auf einen Lese-Cache; und Fig. 6 is a possibility of access to a read cache; and

Fig. 7 eine Möglichkeit des Zugriffs auf einen Schreib-Cache. Fig. 7 is a possibility of access to a write cache.

Bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. The following detailed description of the embodiments of FIG In the present invention, the same reference symbols designate the same or comparable Components.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Systems. Die mit durchgezogenen Linien gezeichneten Pfeile kennzeichnen einen Datenfluss. Die mit unterbrochenen Linien gezeichneten Pfeile kennzeichnen die Steuerungseingriffe auf die jeweiligen Komponenten. Die mit einem Datenaustausch und einer Steuerung verbundenen Informationsflüsse lassen sich nicht streng als solche charakterisieren, so dass die Darstellung der Pfeile nur den wesentlichen Charakter der jeweiligen Informationsübermittlungen kennzeichnen soll. Fig. 1 shows a block diagram of a system according to the invention. The arrows drawn with solid lines indicate a data flow. The arrows drawn with broken lines indicate the control interventions on the respective components. The information flows associated with data exchange and control cannot be strictly characterized as such, so that the representation of the arrows should only indicate the essential character of the respective information transmissions.

Es wird eine Simulationseinrichtung 10 dargestellt. Diese Simulationseinrichtung 10 enthält mathematische Lösungsansätze und Computermodelle eines verarbeitenden Betriebs 14. Die Simulationseinrichtung 10 wird durch Abstraktion des verarbeitenden Betriebs 14 zur Verfügung gestellt. Die Vorgänge in dem verarbeitenden Betrieb 14 werden von einem verteilten Steuerungssystem 16 ("distributed control system" DCS) gesteuert und überwacht. Zu diesem Zweck kommuniziert das verteilte Steuerungssystem 16 beispielsweise mit einer Bedienungsstation 18 und einer Steuerung 20. Ebenfalls findet ein Datenaustausch mit einer Echtzeit-Datenbank 22 statt. Das verteilte Steuerungssystem 16 kommuniziert weiterhin zur Überwachung und Steuerung mit fortschrittlichen Lösungen 24 beziehungsweise Anwendungen ("Advanced Solutions, Advanced Applications"), beispielsweise mit Mitteln zur Durchführung einer Optimierung in Echtzeit. Derartige fortschrittliche Lösungen 24 beziehungsweise Anwendungen sind ebenfalls in der Lage, mit der Echtzeit-Datenbank 22 einen Datenaustausch durchzuführen. Sowohl die Vorgänge im Rahmen der fortschrittlichen Lösungen 24 beziehungsweise Anwendungen als auch diejenigen im verteilten Steuerungssystem 16 werden von einem Task-Scheduler 26 steuernd beeinflusst. Dieser Task-Scheduler 26 ist ebenfalls in der Lage, eine Schnittstelle 12 zu steuern. Diese Schnittstelle 12 kann als "run-time interface" (RTI) bezeichnet werden. Die Schnittstelle 12 basiert in vorteilhafter Ausführung auf dem OPC DA-Standard, der konzeptionell für die Steuerung des verarbeitenden Betriebs 14 vorgesehen ist. A simulation device 10 is shown. This simulation device 10 contains mathematical solutions and computer models of a processing company 14 . The simulation device 10 is made available by abstraction of the processing operation 14 . The processes in the processing plant 14 are controlled and monitored by a distributed control system 16 ("distributed control system" DCS). For this purpose, the distributed control system 16 communicates with an operating station 18 and a controller 20, for example. A data exchange with a real-time database 22 also takes place. The distributed control system 16 also communicates for monitoring and control with advanced solutions 24 or applications ("Advanced Solutions, Advanced Applications"), for example with means for performing optimization in real time. Such advanced solutions 24 or applications are also able to carry out a data exchange with the real-time database 22 . A task scheduler 26 controls both the processes within the scope of the advanced solutions 24 or applications and also those in the distributed control system 16 . This task scheduler 26 is also able to control an interface 12 . This interface 12 can be referred to as a "run-time interface" (RTI). In an advantageous embodiment, the interface 12 is based on the OPC DA standard, which is conceptually provided for the control of the processing operation 14 .

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Schnittstelle 12 ebenfalls die Kommunikation mit der Simulationseinrichtung 10 ermöglicht. Somit lässt sich die Simulationseinrichtung 10 in vorteilhafter Weise in das Gesamtsystem integrieren. Die Simulationseinrichtung 10 wird zu einer modularen Komponenten des Gesamtsystems, und sie kann mit einem beliebigen anderen Modul, beispielsweise dem verteilten Steuerungssystem DCS 16, das gemäß dem OPC-Standard arbeitet, verbunden werden. Dies hat beispielsweise zur Folge, dass die OPC-Clientsoftware in einfacher Weise mit der Simulationseinrichtung 10 kommunizieren kann, nämlich in derselben Weise wie mit dem verteilten Steuerungssystem 16. Ein weiterer Vorteil ist darin zu erkennen, dass die Bedienungsstation 18 beziehungsweise mehrere Bedienungsstationen verwendet werden, um die Simulationsergebnisse der Simulationseinrichtung 10 sichtbar zu machen. Weiterhin kann die Simulationseinrichtung auf der Grundlage der Erfindung einem Lernprozess unterzogen werden. Denn das Lernen ("training") erfolgt auf der Grundlage der Simulation in Verbindung mit dem Anzeigen der Simulationsergebnisse und einer Anwendereingabe von der Bedienungsstation 18. In the context of the present invention, it is proposed that the interface 12 also enable communication with the simulation device 10 . The simulation device 10 can thus advantageously be integrated into the overall system. The simulation device 10 becomes a modular component of the overall system, and it can be connected to any other module, for example the distributed control system DCS 16 , which operates in accordance with the OPC standard. This has the consequence, for example, that the OPC client software can communicate with the simulation device 10 in a simple manner, namely in the same way as with the distributed control system 16 . A further advantage can be seen in the fact that the operating station 18 or several operating stations are used to make the simulation results of the simulation device 10 visible. Furthermore, the simulation device can be subjected to a learning process on the basis of the invention. This is because the “training” takes place on the basis of the simulation in connection with the display of the simulation results and a user input from the operating station 18 .

Es gibt zahlreiche Lösungen 24 oder Anwendungen für eine Prozessautomatisierung, die in vorteilhafter Weise im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Zu nennen sind eine voraussagende Steuerung auf der Grundlage einer Vielzahl von Variablen ("Multi-variable predictive control" MVC), eine dynamische Optimierung, eine Parameterabschätzung sowie "Data reconciliation" bzw. Datenrekonzilierung. All diese Anwendungen benötigen einen kontinuierlichen Austausch von Prozesswerten und/oder von Einstellungsdaten, wobei ein Zugriff in Echtzeit oder nahezu in Echtzeit auf Simulationsdaten und/oder historische Daten erforderlich ist, um die jeweiligen Algorithmen auszuführen. Derartige Komponenten sind vielfach bereits mit einem eigenen OPC-Client ausgestattet, der lediglich über den OPC-Server zu konfigurieren ist. Bei anderen Anwendungen ist die Implementierung eines OPC-Client ein effizienter Weg, die erwünschten Kommunikationsverbindungen zur Verfügung zu stellen. There are numerous solutions 24 or applications for process automation that can be used advantageously in the context of the present invention. These include predictive control based on a large number of variables ("multi-variable predictive control" MVC), dynamic optimization, parameter estimation and "data reconciliation". All of these applications require a continuous exchange of process values and / or setting data, access to simulation data and / or historical data being required in real time or almost in real time in order to execute the respective algorithms. Such components are often already equipped with their own OPC client, which can only be configured via the OPC server. In other applications, implementing an OPC client is an efficient way of providing the desired communication connections.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Schnittstellenstruktur eines erfindungsgemäßen Systems. Es ist dargestellt, wie eine beliebige Client-Anwendung mit einer Simulationseinrichtung 10, die ebenfalls als Abschätz- und Optimierungseinrichtung ausgelegt sein kann, kommuniziert. Der Client-Anwendung 28 ist ein OPC-Client 30 zugeordnet. Dieser OPC-Client kommuniziert über den OPC DA-Server 34 mit der Simulations-, Abschätz- und Optimiereinrichtung 10, indem Lese- und Schreibzugriffe stattfinden. Insgesamt ist die so zur Verfügung gestellte Schnittstelle ("run-time Interface for simulation" RTIS) als Komponente im COM-Standard (COM = "component object model") realisiert. Die COM-Schnittstelle 32 dient der Steuerung über "Return"- und "Call"-Funktionen. Fig. 2 shows a block diagram for explaining an interface structure of a system according to the invention. It is shown how any client application communicates with a simulation device 10 , which can also be designed as an estimation and optimization device. An OPC client 30 is assigned to the client application 28 . This OPC client communicates with the simulation, estimation and optimization device 10 via the OPC DA server 34 in that read and write accesses take place. Overall, the interface provided in this way ("run-time interface for simulation" RTIS) is implemented as a component in the COM standard (COM = "component object model"). The COM interface 32 is used for control via "return" and "call" functions.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Blockdiagramm zur Erläuterung einer Schnittstellenstruktur eines erfindungsgemäßen Systems. In dieser Darstellung ist die Einbindung der OPC- Schnittstelle 12 in die COM-Schnittstelle 32 im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die COM-Schnittstelle 32 steuert die OPC-Schnittstelle 12. Ebenfalls kommuniziert die OPC-Schnittstelle 12 mit der COM-Schnittstelle zum Lesen und zum Schreiben von Daten. Über die OPC-Schnittstelle werden Daten übertragen, beispielsweise für die Kommunikation mit Anwendungen. Die COM-Schnittstelle 32 kommuniziert zum Zwecke der Steuerung, wobei hier ebenfalls eine Kommunikation mit Anwendungen beziehungsweise mit verteilten Steuerungssystemen in Frage kommt. Die Simulationseinrichtung 10 weist mehrere Schnittstellen auf, die im Rahmen einer DLL-Library anwenderorientiert zur Verfügung gestellt werden. Es existieren eine FPI-Schnittstelle 36 (FPI = "foreign process interface" (Fremdprozessschnittstelle)), die Verfahren zum Lesen und Schreiben von Simulationswerten umfasst, eine OCI- Schnittstelle 38 (OCI = "output channel interface" (Ausgangskanalschnittstelle)), die ein Verfahren für einen schnellen Zugriff zum regulären Lesen eines gesamten Untersatzes von Simulationsvariablen aufweist, und eine FO-Schnittstelle 40 (FO = "foreign object" (Fremdobjekt)), die anwendungsspezifische Aufgaben in einem vorgeschriebenen Format den bereits vordefinierten Aufgaben zufügen kann. Die COM-Schnittstelle 32, die darin eingebundene OPC-Schnittstelle 12 und die der Simulationseinrichtung zugeordneten Schnittstellen FPI 36, OCI 38 und FO 40 bilden zusammen die bereits erwähnte RTIS-Schnittstelle, wobei neben der RTIS-Schnittstelle für die Simulation auch eine RTIO-Schnittstelle zur Optimierung und eine RTIE-Schnittstelle zur Abschätzung bereitgestellt werden können. Fig. 3 shows a further block diagram for explaining an interface structure of a system according to the invention. This representation shows the integration of the OPC interface 12 into the COM interface 32 in the context of a particularly preferred embodiment. The COM interface 32 controls the OPC interface 12 . The OPC interface 12 also communicates with the COM interface for reading and writing data. Data is transmitted via the OPC interface, for example for communication with applications. The COM interface 32 communicates for the purpose of control, wherein communication with applications or with distributed control systems is also possible here. The simulation device 10 has a number of interfaces which are made available in a user-oriented manner as part of a DLL library. There is a foreign process interface (FPI) 36 which includes methods for reading and writing simulation values, an OCI (output channel interface) 38 which includes a Has fast access methods for regular reading of an entire subset of simulation variables, and a FO interface 40 (FO = "foreign object"), which can add application-specific tasks in a prescribed format to the already predefined tasks. The COM interface 32 , the OPC interface 12 integrated therein and the interfaces FPI 36 , OCI 38 and FO 40 assigned to the simulation device together form the already mentioned RTIS interface, whereby in addition to the RTIS interface for the simulation also an RTIO interface for optimization and an RTIE interface for estimation can be provided.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung von Steuerungsfunktionen, die bei einem erfindungsgemäßen System durchgeführt werden können. Der OPC DA-Server 34 kommuniziert über Daten-Caches 42 mit der Simulationseinrichtung 10. Der OPC DA- Server 34 kann über die Schnittstelle 44 angehalten werden. Die Steuerungsschnittstelle 32 kommuniziert mit einer RTIS-Schnittstelle 46 und einer Simulationssteuerungsschnittstelle 48. Eine Echtzeit-Datenaustauschschnittstelle 50 dient der variablen Aktualisierung bei der Kommunikation zwischen den Daten-Caches 42 und der Simulationseinrichtung 10. Die Simulationseinrichtung 10 ist in einer Komponente mit einer Einrichtung zur Modell-Erzeugung 52 ausgebildet. Diese erzeugt ein Modell mittels XML-Schnittstelle 54. Die RTIS-Steuerungsschnittstelle 46 dient der Initialisierung der Variablen und der Erzeugung einer Simulationsdatei. Weiterhin wird über die RTIS- Steuerungsschnittstelle 46 der OPC DA-Server 34 aktiviert beziehungsweise deaktiviert. Ferner erhält die RTIS-Steuerungsschnittstelle 46 Status- und Fehlerinformationen. FIG. 4 shows a block diagram to explain control functions that can be carried out in a system according to the invention. The OPC DA server 34 communicates with the simulation device 10 via data caches 42 . The OPC DA server 34 can be stopped via the interface 44 . The control interface 32 communicates with an RTIS interface 46 and a simulation control interface 48 . A real-time data exchange interface 50 is used for variable updating in the communication between the data caches 42 and the simulation device 10 . The simulation device 10 is formed in one component with a device for model generation 52 . This creates a model using XML interface 54 . The RTIS control interface 46 serves to initialize the variables and to generate a simulation file. Furthermore, the OPC DA server 34 is activated or deactivated via the RTIS control interface 46 . The RTIS control interface 46 also receives status and error information.

Über die Simulationssteuerungsschnittstelle 48 wird die Simulationseinrichtung gestartet und angehalten. Die Simulationssteuerungsschnittstelle 48 dient weiterhin der Übermittlung von Status- und Fehlerinformation bezüglich des aktuellen beziehungsweise des letzten Betriebs der Simulationseinrichtung 10. The simulation device is started and stopped via the simulation control interface 48 . The simulation control interface 48 also serves to transmit status and error information relating to the current or last operation of the simulation device 10 .

Die Echtzeit-Datenaustauschschnittstelle dient dazu, Werte von einem Schreib-Cache- Speicher 42 zu der Simulationseinrichtung 10 zu übertragen. Weiterhin werden berechnete Werte von der Simulationseinrichtung 10 über die Echtzeit- Datenaustauschschnittstelle 50 zu einem Lese-Cache-Speicher 42 übertragen. The real-time data exchange interface serves to transmit values from a write cache memory 42 to the simulation device 10 . Furthermore, calculated values are transmitted from the simulation device 10 to a read cache memory 42 via the real-time data exchange interface 50 .

Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Cache-Speicher-Struktur bei einem erfindungsgemäßen System. Die RTIS-Architektur enthält zwei separate Cache- Speicher 56, 58 zum Übertragen von Echtzeit-Daten zwischen dem OPC DA-Server 34 und der Simulationseinrichtung 10. Der Lese-Cache-Speicher 56 enthält eine Liste von Einträgen, die den Tags des OPC DA-Servers 34 entsprechen. Der Schreib-Cache- Speicher 58 enthält Einträge für modifizierbare Simulationsvariablen. Eine solche Architektur ist sehr flexibel, da es möglich ist, eine Simulation so schnell wie möglich durchzuführen, wobei diese im Allgemeinen asynchron durchgeführt wird; auf diese Weise erhält man Zwischenergebnisse und Endergebnisse. Ebenfalls ist es möglich, eine Simulation in Echtzeit, das heißt synchron durchzuführen. Die Lese- und Schreibwerte werden bei spezifizierten Zeitpunkten zur Verfügung gestellt. Es ist weiterhin möglich, die Simulation mit einer hochskalierten Echtzeit durchzuführen, das heißt die Simulationszeit ist um ein Vielfaches schneller als die Echtzeit. Weiterhin ist es denkbar, eine Simulation vorzeitig durch das Setzen eines spezifischen Stop-Flags anzuhalten. Fig. 5 shows a block diagram for explaining a cache memory structure in an inventive system. The RTIS architecture contains two separate cache memories 56 , 58 for transferring real-time data between the OPC DA server 34 and the simulation device 10 . Read cache memory 56 contains a list of entries corresponding to the tags of OPC DA server 34 . Write cache 58 contains entries for modifiable simulation variables. Such an architecture is very flexible because it is possible to run a simulation as quickly as possible, which is generally done asynchronously; in this way you get intermediate results and final results. It is also possible to carry out a simulation in real time, that is to say synchronously. The read and write values are made available at specified times. It is also possible to carry out the simulation with a scaled-up real time, which means that the simulation time is many times faster than real time. It is also conceivable to stop a simulation prematurely by setting a specific stop flag.

Der Lese-Cache-Speicher 56 speichert die Simulationsergebnisse in einer Anordnung von Cache-Variablen, die eine flexible Größe aufweist. Die von dem Lese-Cache- Speicher 56 zur Verfügung gestellten Adressierverfahren werden nachfolgend mit Bezug auf Fig. 6 näher erläutert. Read cache memory 56 stores the simulation results in an array of cache variables that are flexible in size. The addressing methods provided by the read cache memory 56 are explained in more detail below with reference to FIG. 6.

Der Schreib-Cache-Speicher 58 versorgt die Simulationseinrichtung 10 mit neuen Werten. Er ist ebenfalls als Anordnung von Cache-Variablen mit flexibler Größe aufgebaut. Jede Cache-Variable hat ein ihr zugeordnetes "Fresh-flag". Die Bedeutung des Fresh-Flag ist wie folgt: Wenn das Fresh-Flag den Wahrheitswert "true" hat, so enthält die Cache-Variable einen neuen Wert, den die Simulationseinrichtung lesen soll. Wenn das Fresh-Flag den Wahrheitswert "false" hat, so wird der Simulationseinrichtung nicht gestattet, den Wert aus der Cache-Variablen zu lesen. Dies stellt sicher, dass eine angefragte Aktualisierung nur einmal stattfindet. Die Adressierungsmethoden des Schreib- Cache-Speichers 58 werden nachfolgend mit Bezug auf Fig. 7 erläutert. The write cache memory 58 supplies the simulation device 10 with new values. It is also structured as an arrangement of cache variables with a flexible size. Each cache variable has a fresh flag assigned to it. The meaning of the fresh flag is as follows: If the fresh flag has the truth value "true", the cache variable contains a new value which the simulation device is to read. If the fresh flag has the truth value "false", the simulation device is not permitted to read the value from the cache variable. This ensures that a requested update only takes place once. The addressing methods of the write cache 58 are explained below with reference to FIG. 7.

Fig. 6 veranschaulicht eine Möglichkeit des Zugriffs auf einen Lesecache. Der Lese- Cache-Speicher 56 erhält von der Simulationseinrichtung die Simulationsergebnisse und speichert diese als Cache-Variablen. Diese können dann an den OPC-Server weitergegeben werden. Die Adressierung der Cache-Variablen kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann sie nach dem Namen erfolgen, der zum Beispiel von der Simulationseinrichtung 10 vergeben wurde. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine variable Indexnummer zu verwenden, die beispielsweise durch die OCI- Schnittstelle (siehe zum Beispiel Fig. 3, Bezugszeichen 38) vergeben wurde. Ebenfalls ist es möglich, die Adressierung durch einen direkten Zeiger 60 auf die jeweilige Cache- Variable vorzunehmen, welche zum Beispiel durch die OPC-Tags verwendet wird. Fig. 6 illustrates a possibility of access to a read cache. The read cache memory 56 receives the simulation results from the simulation device and stores them as cache variables. These can then be passed on to the OPC server. The cache variables can be addressed in different ways. For example, it can be based on the name that has been assigned, for example, by the simulation device 10 . Another possibility is to use a variable index number, which was assigned, for example, by the OCI interface (see, for example, FIG. 3, reference number 38 ). It is also possible to use a direct pointer 60 to address the respective cache variable, which is used, for example, by the OPC tags.

Die Adressierung durch Variablennamen wird unterstützt, indem diesen Zeiger 60 auf Cache-Variablen zugeordnet werden. Diese Zuordnung wird in der RTIS-Schnittstelle gebildet. Die Adressierung durch die variable Indexnummer wird durch eine Zuordnung von variablen Indexnummern zu Zeigern 60 auf Cache-Variablen gebildet, die während der Startphase der Simulationseinrichtung aufgebaut wird, wobei die OCI-Schnittstelle (siehe zum Beispiel Fig. 3, Bezugszeichen 38) eine entsprechende Rückruffunktion zur Verfügung stellt. Addressing by variable names is supported by assigning these pointers 60 to cache variables. This assignment is made in the RTIS interface. The addressing by the variable index number is formed by an assignment of variable index numbers to pointers 60 on cache variables, which is established during the start phase of the simulation device, the OCI interface (see for example FIG. 3, reference symbol 38 ) having a corresponding callback function provides.

Fig. 7 veranschaulicht eine Möglichkeit des Zugriffs auf einen Schreibcache. Die Zugriffsstruktur auf den Schreib-Cache-Speicher 58 ist vergleichbar mit derjenigen auf den Lese-Cache-Speicher 56, welche mit Bezug auf Fig. 6 erläutert wurde. Die Adressierungsverfahren betreffen wiederum einen variablen Namen sowie die Möglichkeit, auf eine Cache-Variable direkt durch einen Zeiger 60 zuzugreifen. Figure 7 illustrates one way of accessing a write cache. The access structure to the write cache memory 58 is comparable to that to the read cache memory 56 , which was explained with reference to FIG. 6. The addressing methods in turn relate to a variable name and the possibility of directly accessing a cache variable through a pointer 60 .

Es ist nützlich, auf die unterschiedlichen RTIS-Schnittstellen in einer geeigneten Abfolge zuzugreifen. Zu diesem Zwecke existiert ein Protokoll, das nachfolgend erläutert wird. Gemäß dem Protokoll, muss die Konfiguration der Komponenten erfolgen, bevor der dynamische Datenaustausch beginnen kann. Dies geschieht mit den sogenannten "statischen" Schnittstellen. Die Frequenz der Datenübertragung zwischen dem OPC DA-Server und der Simulationseinrichtung wird in der Eingabedatei der Simulationseinrichtung konfiguriert. Diese enthält ebenfalls einen Standardwert für die Dauer der Simulation, wobei die Simulation jedoch ebenfalls durch die Simulationssteuerungsschnittstelle angehalten werden kann. Wenn die Simulation ihr Ende erreicht, sind die resultierenden Werte nach wie vor über den OPC DA-Server verfügbar. Es hängt von der Client-Anwendung ab, diesen zum geeigneten Zeitpunkt herunterzufahren. Ein typischer Verfahrensablauf gemäß dem Protokoll zum Zugreifen auf die Schnittstellen besteht daher aus den folgenden Schritten:
Es wird eine statische Konfiguration vorgenommen, wobei der Namensbereich des OPC DA-Servers konfiguriert wird und eine Zuordnung von Variablennamen zu Zeigern auf Cache-Variablen aufgebaut wird. Weiterhin wird während der statischen Konfiguration eine Eingabedatei für die Simulationseinrichtung erzeugt, wobei Modelle ausgewählt werden, der Prozessablauf konfiguriert wird und die Konfigurationsparameter eingestellt werden. It is useful to access the different RTIS interfaces in an appropriate sequence. A protocol exists for this purpose, which is explained below. According to the protocol, the components must be configured before the dynamic data exchange can begin. This is done with the so-called "static" interfaces. The frequency of the data transmission between the OPC DA server and the simulation device is configured in the input file of the simulation device. This also contains a default value for the duration of the simulation, although the simulation can also be stopped by the simulation control interface. When the simulation ends, the resulting values are still available on the OPC DA server. It depends on the client application to shut it down at the appropriate time. A typical procedure according to the protocol for accessing the interfaces therefore consists of the following steps:
A static configuration is carried out, whereby the name range of the OPC DA server is configured and an assignment of variable names to pointers to cache variables is established. Furthermore, an input file for the simulation device is generated during the static configuration, models being selected, the process sequence being configured and the configuration parameters being set.

Nach der statischen Konfiguration wird der OPC-Server durch die RTIS- Steuerungseinrichtung aktiviert. After the static configuration, the OPC server is activated by the RTIS Control device activated.

Nachfolgend wird durch die Simulationssteuerungsschnittstelle die Simulationseinrichtung gestartet. The simulation control interface then uses the Simulation device started.

Der dynamische Echtzeit-Datenzugriff auf die Simulationseinrichtung folgt dem verfügbaren OPC DA-Standard, wobei der Schreib-Cache-Speicher verwendet wird, um Simulationsergebnisse über die OCI-Schnittstelle und über die FPI-Schnittstelle zu erhalten, und der Lese-Cache-Speicher verwendet werden kann, um Werte zur Verfügung zu stellen, die die Simulationseinrichtung benötigt, wobei hierzu die FPI-Schnittstelle verwendet wird. Dynamic real-time data access to the simulation device follows this available OPC DA standard, where the write cache is used to Simulation results via the OCI interface and via the FPI interface received, and the read cache memory can be used to make values available places that the simulation device requires, for this purpose the FPI interface is used.

Nach dem dynamischen Echtzeitzugriff kann eine Stop-Funktion durch die Simulationssteuerungsschnittstelle herbeigeführt werden. After dynamic real-time access, a stop function can be activated by the Simulation control interface can be brought about.

In einem abschließenden Schritt wird über die RTI-Steuerungsschnittstelle der OPC- Server deaktiviert. In a final step, the OPC- Server deactivated.

Für den Zugriff auf die RTIS-Schnittstellen sind weitere Protokolle möglich. Wie erwähnt, speichert der Lese-Cache-Speicher die Simulationsergebnisse in einer Anordnung von Cache-Variablen, wobei diese Anordnung eine flexible Größe hat. Der Lese- Cache-Speicher kann über eine FPI-Schnittstelle oder eine OCI-Schnittstelle adressiert werden. Daher werden zwei Protokolle zur Verfügung gestellt. Additional protocols are possible for access to the RTIS interfaces. How mentions, the read cache stores the simulation results in a Arrangement of cache variables, which arrangement has a flexible size. The reading Cache memory can be addressed via an FPI interface or an OCI interface become. Therefore two protocols are provided.

Zunächst erreicht die Simulationseinrichtung einen FPI-Sendebefehl. Dann wird für jede in dem FPI-Sendebefehl gelistete Variable folgendes durchgeführt. Erstens findet eine variable Aktualisierung statt. Zweitens wird eine Adresse durch das Ermitteln eines Namens zur Verfügung gestellt, wobei dem Zeiger in dem Lese-Cache-Speicher die entsprechende Cache-Variable übermittelt wird. Drittens wird der Wert der Cache-Variable auf den zur Verfügung gestellten neuen Wert gesetzt. First, the simulation device receives an FPI send command. Then for everyone Variables listed in the FPI send command do the following. First, find one variable update instead. Second, an address is determined by finding one Name provided, the pointer in the read cache memory corresponding cache variable is transmitted. Third, the value of the cache variable set to the new value provided.

Nachfolgend wird der OPC DA-Server durch einen Client aufgefordert, die Werte von OPC-Tags, das heißt von OPC-Variablen, zur Verfügung zu stellen. The OPC DA server is then requested by a client to enter the values of To make OPC tags available, i.e. of OPC variables.

Für jeden angefragten OPC-Tag wird folgendes durchgeführt: Erstens wird eine direkte Zeigerermittlung in dem Lese-Cache-Speicher durchgeführt, der einen Zugriff auf die entsprechende Cache-Variable zur Verfügung stellt. Zweitens wird der Wert des OPC- Tag auf den Wert der Cache-Variable gesetzt. For each OPC day requested, the following is carried out: First, a direct one Pointer detection is performed in the read cache that has access to the provides the corresponding cache variable. Second, the value of the OPC Tag set to the value of the cache variable.

Das andere Protokoll für die OCI-Schnittstelle sieht wie folgt aus. Die Simulationseinrichtung beendet eine konfigurierbare Anzahl von Simulationsabläufen. Nachfolgend wird eine Variablenaktualisierung bezüglich des Schreib-Caches mit einer Liste von allen Variablenwerten durchgeführt. The other protocol for the OCI interface is as follows. The Simulation device ends a configurable number of simulation processes. following a variable update regarding the write cache with a list of all variable values.

Für jeden Variablenwert in dieser Liste wird erstens eine Adresse durch das Ermitteln des Index in dem Lese-Cache zur Verfügung gestellt, wobei dem Zeiger die entsprechende Cache-Variable übermittelt wird. Zweitens wird der Wert der Cache-Variable auf den neuen zur Verfügung gestellten Wert gesetzt. For each variable value in this list, an address is first determined by determining of the index in the read cache, the pointer being the corresponding cache variable is transmitted. Second, the value of the cache variable is up set the new value provided.

Nachfolgend wird der OPC DA-Server durch einen Client aufgefordert, die Werte von OPC-Tags zur Verfügung zu stellen. The OPC DA server is then requested by a client to enter the values of To provide OPC tags.

Für jeden angefragten OPC-Tag wird direkt mit dem Zeiger in dem Lese-Cache ein Zugriff auf die entsprechende Cache-Variable zur Verfügung gestellt, und der Wert des OPC-Tag wird auf den Wert der Cache-Variablen gesetzt. For each requested OPC tag, the pointer is entered directly into the read cache Access to the appropriate cache variable is provided, and the value of the OPC tag is set to the value of the cache variable.

Ebenfalls existiert ein Protokoll für den Zugriff auf den Schreib-Cache-Speicher. Wie oben beschrieben wurde, versorgt der Schreib-Cache-Speicher. Die Simulationseinrichtung mit neuen Werten. Es gibt im Allgemeinen keine Möglichkeit, dass die OCI- Schnittstelle diesen adressiert, so dass ein Protokoll für die FPI-Schnittstelle ausreicht. There is also a protocol for accessing the write cache memory. How As described above, the write cache stores. The Simulation device with new values. There is generally no way that the OCI Interface addresses this, so that a protocol for the FPI interface is sufficient.

Zunächst wird der OPC DA-Server durch einen Client aufgefordert, neue Werte für einige OPC-Tags einzustellen. First, the OPC DA server is asked by a client to enter new values for set some OPC tags.

Für jeden angefragten OPC-Tag wird erstens direkt durch den Zeiger in dem Schreib- Cache-Speicher ein Zugriff auf die entsprechende Cache-Variable zur Verfügung gestellt. Der Wert dieser Cache-Variable wird auf den Wert des OPC-Tag gesetzt. Das Fresh-Flag dieser Cache-Variable wird auf den Wahrheitswert "true" gesetzt. For each requested OPC tag, the pointer in the write Cache memory access to the corresponding cache variable is available posed. The value of this cache variable is set to the value of the OPC tag. The The fresh flag of this cache variable is set to the truth value "true".

Nachfolgend erreicht die Simulationseinrichtung eine FPI-Aufforderung zum Erhalten von Werten. The simulation device then receives an FPI request to receive of values.

Hiernach wird für jede Variable, die in dieser Aufforderung gelistet wird, folgendes durchgeführt. After that, for each variable listed in this prompt, the following becomes carried out.

Erstens wird eine Variablenaktualisierung durchgeführt. First, a variable update is carried out.

Zweitens wird die Adresse durch das Nachschlagen des Namens in dem Schreib- Cache-Speicher ermittelt, wobei dem Zeiger die entsprechenden Cache-Variablen zur Verfügung gestellt werden. Second, the address is found by looking up the name in the writing Cache memory determined, the pointer to the corresponding cache variables Will be provided.

Drittens wird der Fresh-Flag dieser Cache-Variable überprüft. Third, the fresh flag of this cache variable is checked.

Viertens wird geprüft, ob der Wert des Fresh-Flag den Wahrheitswert "true" hat. Ist dies der Fall, so wird die Cache-Variable als Rückgabewert zu der Simulationseinrichtung zurückgegeben. Andernfalls wird die Simulationseinrichtung nicht mit einem neuen Wert versorgt, und sie verwendet unverändert ihren eigenen aktuellen Wert. Fourth, it is checked whether the value of the fresh flag has the truth value "true". Is this the case, the cache variable becomes the return value to the simulation device returned. Otherwise, the simulation device will not have a new value supplied, and it continues to use its own current value.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichenliste 10 Simulationseinrichtung
12 Schnittstelle
14 verarbeitender Betrieb
16 DCS, verteiltes Steuerungssystem
18 Bedienungsstation
20 Steuerung
22 Echtzeit-Datenbank
24 fortschrittliche Lösungen
26 Task-Scheduler
28 Client-Anwendung
30 OPC-Client
32 COM-Schnittstelle
34 OPC DA-Server
36 FPI-Schnittstelle
38 OCI-Schnittstelle
40 FO-Schnittstelle
42 Daten-Caches
44 Schnittstelle
46 RTIS-Schnittstelle
48 Simulationssteuerungsschnittstelle
50 Datenaustausch-Schnittstelle
52 Modell-Erzeugung
54 XML-Schnittstelle
56 Lese-Cache-Speicher
58 Schreib-Cache-Speicher
60 Zeiger
The features of the invention disclosed in the above description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for realizing the invention. Legend: 10 simulation device
12 interface
14 manufacturing company
16 DCS, distributed control system
18 operating station
20 control
22 real-time database
24 advanced solutions
26 Task scheduler
28 Client application
30 OPC client
32 COM interface
34 OPC DA server
36 FPI interface
38 OCI interface
40 FO interface
42 data caches
44 interface
46 RTIS interface
48 Simulation control interface
50 data exchange interface
52 Model creation
54 XML interface
56 Read cache memory
58 write cache memory
60 hands

Claims

1. System for simulating processes with
a simulation device ( 10 ),
Means for accessing the simulation device ( 10 ) and
an interface ( 12 ) via which the simulation device ( 10 ) is accessed,
characterized in that the at least one interface ( 12 ) is based on a standard which is provided for the control of processes.

2. System according to claim 1, characterized in that the at least one interface ( 12 ) is based on the OPC DA standard.

3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one interface ( 12 ) participates in the communication of the simulation device ( 10 ) with a real-time database.

4. System according to any one of the preceding claims, characterized in that further interfaces ( 32 , 36 , 38 , 40 , 44 , 46 , 48 , 50 , 54 )
to configure an OPC DA server ( 34 ),
to configure the simulation device ( 10 ),
for real-time exchange of variable values and
for monitoring the simulation device ( 110 )
are provided.

5. System according to any one of the preceding claims, characterized in that
that a first cache memory ( 56 ) is provided for read access to the simulation device ( 10 ), and
that a second cache memory ( 58 ) is provided for write access to the simulation device ( 10 ).

6. System according to any one of the preceding claims, characterized in
that the simulation device ( 10 ) can serve to optimize and estimate parameters and
that the at least one interface ( 12 ) allows access for the purpose of simulation, optimization and parameter estimation.

7. Process for simulating processes, in which a simulation device ( 10 ) is accessed via at least one interface ( 12 ), characterized in that the at least one interface ( 12 ) is based on a standard which is provided for the control of processes ,

8. The method according to claim 7, characterized in that the at least one interface ( 12 ) is based on the OPC DA standard.

9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the at least one interface ( 12 ) participates in the communication of the simulation device ( 10 ) with a real-time database.

10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that via further interfaces ( 32 , 36 , 38 , 40 , 44 , 46 , 48 , 50 , 54 )
the OPC DA server ( 34 ) is configured,
variable values can be exchanged in real time and
the simulation device ( 10 ) is monitored.

11. The method according to any one of claims 7 to 10, characterized in that
that read accesses to the simulation device ( 10 ) take place via a first cache memory ( 56 ) and
that write accesses to the simulation device ( 10 ) take place via a second cache memory ( 58 ).

12. The method according to any one of claims 7 to 11, characterized in
that the simulation device ( 10 ) can serve to optimize and estimate parameters and
that the at least one interface ( 12 ) allows access for the purpose of simulation, optimization and parameter estimation.