JP2015057697A - 制御システムシミュレーションシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
12 産業用制御システム
14 プロセス
16 タービン
18 発電コンポーネント
20 センサ
22 アクチュエータ/モータ
24 入力/出力
26 コントローラ
28 コンピューティングデバイス(ワークステーション)
30 シミュレーションシステム
32 プロセッサ
34 メモリ
35 ネットワーク
38 シミュレーションエグゼクティブ
40 モニタ
42 仮想コントローラ
44 コンポーネントモデル
46 プロセスモデル
50 共有メモリ
52 状態
Claims (20)
- シミュレーションを実施するシミュレーションシステム内のプロセッサによって実行可能な命令を記憶する非一時的で有形のコンピュータ可読媒体であって、前記命令は、
前記複数の仮想コントローラが直前のシミュレーションステップを完了するのを待ち、
複数の仮想コントローラのそれぞれからの前記直前のシミュレーションステップの結果を共有メモリに書込み、
前記複数の仮想コントローラのそれぞれに対する入力を前記共有メモリから読出し、
前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラ上でシミュレーションステップを始動し、
前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラにおいて前記シミュレーションステップを始動すると、前記シミュレーションの完了を示す
ように構成され、前記複数の仮想コントローラは、複数のシミュレーションステップを有するコントローラモデルを含み、前記命令は、前記プロセッサによって並列に実行されるように構成されるコンピュータ可読媒体。 - 前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラ上で前記シミュレーションステップを始動するように構成される前記命令は、別個のコンピューティングスレッドにおいて各シミュレーションステップを始動するように構成される命令を含む、請求項1記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラ上で前記シミュレーションステップを始動するように構成される前記命令は、別個の処理コアにおいて各シミュレーションステップを始動するように構成される命令を含む、請求項1記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラ上で前記シミュレーションステップを始動するように構成される前記命令は、前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラ上で前記シミュレーションステップを順次始動するように構成される命令を含む、請求項1記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラ上で前記シミュレーションステップを始動するように構成される前記命令は、前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラ上で前記シミュレーションステップを実質的に同時に始動するように構成される命令を含む、請求項1記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記複数の仮想コントローラが直前のシミュレーションステップを完了するのを待つように構成される前記命令は、前記複数の仮想コントローラのそれぞれのステータスをチェックするように構成される命令を含み、前記複数の仮想コントローラの前記ステータスはアレイとして記憶される、請求項1記載のコンピュータ可読媒体。
- 前記複数の仮想コントローラが直前のシミュレーションステップを完了するのを待つように構成される前記命令は、前記複数の仮想コントローラの1つが、指定期間内に前記直前のシミュレーションステップを完了しない場合、タイムアウトするように構成される命令を含む、請求項1記載のコンピュータ可読媒体。
- シミュレーションシステム内で通信パッケージを動作させる方法であって、
複数の仮想コントローラ上でシミュレーションステップを実行する命令をシミュレーションエグゼクティブから受信することであって、前記複数の仮想コントローラのそれぞれは、複数のシミュレーションステップを含むコントローラモデルを含むこと、
前記複数の仮想コントローラのそれぞれが直前のシミュレーションステップを完了するのを待つこと、
前記直前のシミュレーションステップの結果を共有メモリに書込むよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示すること、
前記共有メモリから入力を読出すよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示すること、
前記複数の仮想コントローラのそれぞれが前記シミュレーションステップを並列に実行することを可能にする前記シミュレーションステップの実行を開始するよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示すること、および、
前記複数の仮想コントローラが前記シミュレーションステップを完了するのを待つことなく前記シミュレーションエグゼクティブに完了ステータスを送信することを含む方法。 - 前記シミュレーションステップの実行を開始するよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示することは、別個のコンピューティングスレッド上で前記シミュレーションステップの実行を開始するよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示することを含む、請求項8記載の方法。
- 前記シミュレーションステップの実行を開始するよう複数の仮想コントローラのそれぞれに指示することは、別個の処理コア上で前記シミュレーションステップの実行を開始するよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示することを含む、請求項8記載の方法。
- 前記直前のシミュレーションステップの結果を共有メモリに書込むよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示することは、後続の仮想コントローラに指示する前に書込みを完了するよう、順次、前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示し、前記複数の仮想コントローラのそれぞれを待つことを含む、請求項8記載の方法。
- 前記共有メモリから入力を読出すよう複数の仮想コントローラのそれぞれに指示することは、後続の仮想コントローラに指示する前に読出しを完了するよう、順次、前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示し、前記複数の仮想コントローラのそれぞれを待つことを含む、請求項8記載の方法。
- 前記複数の仮想コントローラのそれぞれの実行ステータスを記憶することを含み、前記複数の仮想コントローラが直前のシミュレーションステップを完了するのを待つことは、前記複数の仮想コントローラのそれぞれの前記ステータスをチェックすることを含む、請求項8記載の方法。
- 制御システムの動作をシミュレートするように構成されるシミュレーションシステムであって、
プロセッサを備え、前記プロセッサは、
前記シミュレーションシステムの動作を調整するように構成されるシミュレーションエグゼクティブ、
複数の仮想コントローラであって、前記複数の仮想コントローラのそれぞれは、物理的コントローラの動作をシミュレートする複数のシミュレーションステップを含むコントローラモデルを含み、前記複数の仮想コントローラのそれぞれは、前記複数の仮想コントローラの他の仮想コントローラと並列にシミュレーションステップ実行するように構成される、複数の仮想コントローラ、および、
前記シミュレーションエグゼクティブおよび前記複数の仮想コントローラに通信可能に結合された通信インタフェース
を実行するように構成され、通信インタフェースは、
シミュレーションステップを実行する命令を前記シミュレーションエグゼクティブから受信し、
前記シミュレーションステップの実行を並列に開始するよう前記複数の仮想コントローラのそれぞれに指示し、
前記複数の仮想コントローラのそれぞれの仮想コントローラにおいて前記シミュレーションステップの実行を開始すると、前記シミュレーションエグゼクティブに完了ステータスを送信する
ように構成されるシミュレーションシステム。 - 前記プロセッサは、
複数のシミュレーションステップを含む複数のコンポーネントモデルであって、前記複数のコンポーネントモデルのそれぞれは、前記制御システムにおいてコンポーネントの動作をシミュレートするように構成される、複数のコンポーネントモデル、および、
複数のシミュレーションステップを含む複数のプロセスモデル
を実行するように構成され、前記複数のプロセスモデルのそれぞれは、前記制御システムにおいてプロセスをシミュレートするように構成され、通信インタフェースは、前記シミュレーションステップの実行を並列に開始するよう、前記複数の仮想コントローラ、前記コンポーネントモデル、前記プロセスモデル、またはその任意の組合せのそれぞれに指示するように構成される、請求項14記載のシミュレーションシステム。 - プロセッサはマルチスレッド式プロセッサであり、複数の仮想コントローラのそれぞれは、前記マルチスレッド式プロセッサ上の別個のコンピューティングスレッド上で前記シミュレーションステップを実行するように構成される、請求項14記載のシミュレーションシステム。
- プロセッサはマルチコアプロセッサであり、前記複数の仮想コントローラのそれぞれは、前記マルチコアプロセッサ上の別個のプロセスコア上で前記シミュレーションステップを実行するように構成される、請求項14記載のシミュレーションシステム。
- 前記プロセッサに通信可能に結合された共有メモリを備え、前記複数の仮想コントローラは、各シミュレーションステップ後に前記共有メモリに前記コントローラモデルの結果を記憶し、各シミュレーションステップ前に前記共有メモリから前記コントローラモデルについての入力を取出すように構成される、請求項14記載のシミュレーションシステム。
- 前記複数の仮想コントローラは、前記物理的コントローラから受信されるデータに少なくとも部分的に基づいて前記シミュレーションステップを実行するように構成される、請求項14記載のシミュレーションシステム。
- ガスタービンシステム、ガス化システム、蒸気タービンシステム、風力タービンシステム、水力タービンシステム、発電システム、統合ガス化コンバインドサイクルシステム、またはその任意の組合せの動作をシミュレートするように構成される、請求項14記載のシミュレーションシステム。
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