DE20022944U1

DE20022944U1 - Test- und Simulationssysteme

Info

Publication number: DE20022944U1
Application number: DE20022944U
Authority: DE
Original assignee: Fluor Corp
Current assignee: Fluor Corp
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2002-08-08
Anticipated expiration: 2010-03-24

Description

Der Beschreibungstext wurde nicht elektronisch erfaßt

Claims

1. System zum Testen eines Anlagensteuerungssystems, das aufweist:
ein zu testendes Steuerungssystem, wobei das Steuerungssystem einen Steuerungs-I/O-Kommunikationskanal und Feld-I/O-Anschlüsse aufweist;
ein Testsystem;
Mittel zum Koppeln des Testsystems an das Steuerungssystem in einer Weise, die es dem Testsystem erlaubt, mit dem Steuerungssystem zu kommunizieren und das Steuerungssystem mittels Sendens und Empfangens von Signalen sowohl über den Steuerungs-I/O-Kommunikationskanal als auch über die Feld- I/O-Anschlüsse zu betreiben.

2. System gemäß Anspruch 1, das derart eingerichtet ist, dass:
das Testsystem von dem Steuerungssystem trennbar ist;
das Steuerungssystem an einer zu steuernden Anlage zumindest teilweise installierbar ist;
mindestens ein Teil des Testsystems nutzbar ist, um die Funktion des Steuerungssystems zu validieren.

3. System gemäß Anspruch 2, eingerichtet zum Validieren des Steuerungssystems mittels einer Kopplung eines I/O-Anteils des Testsystems an Stelle mindestens einiger Sensoren und Aktuatoren der Anlage.

4. System gemäß Anspruch 2, das derart eingerichtet ist, dass das Validieren erreicht wird, indem das Testsystem mindestens einen Teil des Testsystems benutzt, um die Funktion des Steuerungssystems zu validieren, indem das Testsystem Anweisungen und Fragen an einen oder mehr Bediener der Anlage übermittelt und diese dabei anweist, verschiedene Beclienungsschritte auszuführen, und sie auffordert, eine Beschreibung einzugeben, wie das Steuerungssystem auf die Bedienungsschritte reagiert hat, und alle von den Bedienern eingegebenen Beschreibungen speichert.

5. System gemäß Anspruch 4, weiterhin eingerichtet zum Veranlassen des Testsystems, einen Bericht zu erzeugen, in dem angegeben ist, welche Bedienungsschritte ausgeführt wurden und was die Steuerungssystemantwort auf alle ausgeführten Bedienungsschritte war.

6. System zum Testen eines Anlagensteuerungssystems mit einer Steuerung, einer Sensor-Eingabeschnittstelle, einer Aktuator-Ausgabeschnittstelle, einer Reihe von Kommunikationssegmenten, die eine Kommunikationsverbindung zwischen der Sensor-Eingabeschnittstelle und der Steuerung herstellen, so dass ein an der Sensor-Eingabeschnittstelle anliegendes Eingabesignal ein oder mehrere Signale ergibt, die durch jedes der Kommunikationssegmente geleitet werden, um so das anliegende Eingabesignal an die Steuerung zu melden, und einer Reihe von Kommunikationssegmenten, die eine Kommunikationsverbindung zwischen der Steuerung und der Aktuator-Ausgabeschnittstelle herstellen, so dass ein von der Steuerung erzeugtes Steuerungssignal ein Ausgabesignal ergibt, das an die Sensor- Eingabeschnittstelle angelegt wird, wobei das System aufweist:
einen Simulator, wobei der Simulator an mindestens drei Stellen an das Steuerungssystem gekoppelt ist, wobei eine erste Stelle die Sensor-Eingabeschnittstelle ist, eine zweite Stelle eine Stelle ist, an der Daten über den internen Zustand der Steuerung erhalten werden können und eine dritte Stelle die Aktuator-Ausgabeschnittstelle ist;
ein Mittel zum Veranlassen der Steuerung, ein Signal an die erste Stelle anzulegen und nachfolgend Daten über den internen Zustand der Steuerung zu erhalten und die Aktuator-Ausgabeschnittstelle auf jegliche anliegende Signale zu überwachen.

7. System gemäß Anspruch 6, wobei das Steuerungssystem weiterhin aufweist eine I/O-Schnittstelle, wobei die Kopplung des Simulators mit dem Steuerungssystem an der zweiten Stelle ein Mittel zum Einbinden des Simulators in ein Netzwerk, das als ein Kommunikationssegment zwischen der Steuerung und der I/O-Schnittstelle benutzt wird, enthält.

8. System gemäß Anspruch 7, wobei die I/O-Schnittstelle mindestens zwei Analog/Digital-Wandler aufweist, wobei ein erster Eingabewandler eingerichtet ist zum Umwandeln eines analogen Eingabesignals, das entweder vom Simulator oder einem Sensor an der Sensor-Eingabeschnittstelle anlegbar ist, in ein digitales Signal, das an die Steuerung weiterleitbar ist, und ein zweiter Ausgabewandler eingerichtet ist zum Umwandeln eines digitalen Signals, das von ihm über die I/O-Schnittstelle von der Steuerung empfangbar ist, in ein analoges Signal, das an den Simulator oder an einen Aktuator übermittelbar ist.

9. System gemäß Anspruch 8, das derart eingerichtet ist, dass der Simulator Daten über den internen Zustand des Controllers erhalten kann, indem eine Netzwerkverbindung mit der Steuerung aufgebaut wird und angefordert wird, dass die Steuerung ihren internen Zustand berichtet.

10. Anlagen-Sensor- und -Aktuator-Simulator zum Testen eines Anlagensteuerungssystems, der aufweist:
einen Konfigurator mit einem Computer und Software, um eine oder mehr Datenbanken einzugeben und zu warten, die Validierungsanforderungen und damit verbundene Testverfahren aufweisen, wobei jedes Testverfahren einen oder mehr Tests aufweist, wobei jeder Test mindestens ein vom Simulator zu erzeugendes und an das zu testende Steuerungssystem zu übermittelndes Signal aufweist;
eine Mehrzahl an I/O-Simulatormodulen, die entfernbar mit dem Konfigurator gekoppelt sind, wobei mindestens einige der I/O-Simulatormodule einen oder mehr A/D- Wandler aufweisen;
Kommunikationskanal-Anschlüsse, um den Konfigurator über eine Konfigurator-Netzwerk-Schnittstelle an ein Netzwerk zu koppeln, von dem die Steuerung eines zu testenden Steuerungssystems ein Teil ist;
Feld-I/O-Anschlüsse, um den Simulator an Feld-I/O- Anschlüsse eines zu testenden Steuerungssystems anzukoppeln.

11. Simulator gemäß Anspruch 10, wobei die Datenbanken des Konfigurators Daten einer Mehrzahl von Anlagen-Sensoren aufweisen, so dass für jede Sensor-Eingabe-Schnittstelle des Steuerungssystem der Konfigurator einen Wertebereich für Signale, die von einem Sensor erzeugt werden können, identifiziert und eine Reihe von Signalen identifiziert, die beim Testen der Antwort des Steuerungssystems auf Signale innerhalb und außerhalb eines ganzen Wertebereichs von Signalen genutzt werden können.

12. System für die Schulung von Prozess-Bedienern, das aufweist:
eine Anlage mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle in einem Steuerungssystem, die mit Anlagen-Sensoren und -Aktuatoren koppelbar ist und zum Steuern eines Prozesses eingerichtet ist;
wobei alle Sensoren und Aktuatoren von dem Steuerungssystem abgekoppelt sind;
wobei ein Simulator an das Steuerungssystem an Stelle der Sensoren und Aktuatoren angekoppelt ist;
wobei das System eingerichtet ist zum Veranlassen des Simulators, verschiedene Anlagenereignisse zu simulieren, so dass die Bediener mit der Mensch- Maschine-Schnittstelle derartig interagieren können, als ob solche Ereignisse aktuell auftreten würden.

13. System gemäß Anspruch 12, wobei der Simulator eine Datenbank von Ereignissen und bevorzugten Antworten aufweist, zum Überwachen von Bediener-Antworten auf simulierte Ereignisse eingerichtet ist derart, dasser den internen Zustand und/oder die Ausgaben des Steuerungssystems überwacht, zum Vergleichen der beobachteten Antwort auf ein bestimmtes Ereignis mit der bevorzugten Antwort eingerichtet ist, um zu bestimmen, ob der Bediener zum Erreichen der bevorzugten Antwort richtig oder falsch reagiert hat, und zum Protokollieren von Erfolgen und/oder Fehlern des Bedieners bei seinen Antworten auf die simulierten Ereignisse eingerichtet ist.