NO335328B1 - A TEST SYSTEM AND PROCEDURE TO TEST THE INTERACTION BETWEEN TWO OR MORE CONTROL SYSTEM SOFTWARE ON A MARINE INSTALLATION OR VESSEL - Google Patents
A TEST SYSTEM AND PROCEDURE TO TEST THE INTERACTION BETWEEN TWO OR MORE CONTROL SYSTEM SOFTWARE ON A MARINE INSTALLATION OR VESSEL Download PDFInfo
- Publication number
- NO335328B1 NO335328B1 NO20130610A NO20130610A NO335328B1 NO 335328 B1 NO335328 B1 NO 335328B1 NO 20130610 A NO20130610 A NO 20130610A NO 20130610 A NO20130610 A NO 20130610A NO 335328 B1 NO335328 B1 NO 335328B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hardware
- control system
- control
- software
- test
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 94
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 230000003993 interaction Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/0703—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation
- G06F11/0706—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment
- G06F11/0736—Error or fault processing not based on redundancy, i.e. by taking additional measures to deal with the error or fault not making use of redundancy in operation, in hardware, or in data representation the processing taking place on a specific hardware platform or in a specific software environment in functional embedded systems, i.e. in a data processing system designed as a combination of hardware and software dedicated to performing a certain function
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0267—Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/0796—Safety measures, i.e. ensuring safe condition in the event of error, e.g. for controlling element
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
- Debugging And Monitoring (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Test And Diagnosis Of Digital Computers (AREA)
Abstract
Et test system og en fremgangsmåte for å teste samspillet mellom to eller flere reguleringssystemprogramvarer (21) på en marin installasjon eller et fartøy (1), hvori hver reguleringssystemprogramvare (21) er innrettet til å kjøre på en reguleringssystemmaskinvare (23), og reguleringssystemmaskinvaren (23), er innrettet til å tilkobles et styrt utstyr (3). Testsystemet omfatter: - én eller flere datamaskinbaserte simulatorer (100), som simulerer to eller flere styrte utstyr (3) og en forbindelse (5) mellom de to eller flere styrte utstyrene (3), og - to eller flere maskinvareemulatorer (40) som emulerer reguleringssystemmaskinvarene (23), hvori reguleringssystemprogramvarene (21) kjører på de to eller flere maskinvareemulatorene (40).A test system and method for testing the interaction of two or more control system software (21) on a marine installation or vessel (1), wherein each control system software (21) is adapted to run on a control system hardware (23), and the control system hardware ( 23), is adapted to be connected to a controlled equipment (3). The test system comprises: - one or more computer-based simulators (100) simulating two or more controlled equipment (3) and a connection (5) between the two or more controlled equipment (3), and - two or more hardware emulators (40) which emulates the control system hardware (23), wherein the control system software (21) runs on the two or more hardware emulators (40).
Description
ET TESTSYSTEM OG EN FREMGANGSMÅTE FOR Å TESTE SAMSPILLET MELLOM TO ELLER FLERE KONTROLLSYSTEMPROGRAMVARER PÅ EN MARIN INSTALLASJON ELLER ET FARTØY A TEST SYSTEM AND METHOD FOR TESTING THE INTEROPERABILITY BETWEEN TWO OR MORE CONTROL SYSTEM SOFTWARE ON A MARINE INSTALLATION OR VESSEL
Fagområde Subject area
[0001] Den foreliggende oppfinnelsen vedrører fagområdet testing av kontrollsystemer på marine installasjoner eller fartøy. Mer spesifikt vedrører det testing av samspillet mellom programvaren til to eller flere kontrollsystemer tilkoblet respektive kontrollerte utstyr som er sammenkoblet. [0001] The present invention relates to the field of testing control systems on marine installations or vessels. More specifically, it relates to testing the interaction between the software of two or more control systems connected to the respective controlled equipment that is interconnected.
Bakgrunnsteknikk Background technology
[0002] Moderne offshore marine installasjoner, slik som fartøyer og rigger, har vanligvis flere datamaskinbaserte kontrollsystemer som fungerer som et integrert system, og som tillater kontroll av den marine installasjonens operasjoner. Den fysiske prosessen, i dette tilfellet i form av en marin installasjon eller et marint fartøy, kan influeres av eksterne hendelser som endringer i vinden, bølgene og strømmen, eller av uventede hendelser som tap av motorkraft for én eller flere av propellene, eller feil i en rorfunksjon. Det er ønskelig, eller forventet at kontrollsystemet til den marine installasjonen kan håndtere ekstern påvirkning og eksterne hendelser slik at den marine installasjonen kan opprettholde en sikker tilstand. En sikker tilstand kan f.eks. være at den marine installasjonen opprettholder den ønskede posisjonen eller hastigheten, eller at den unngår uønskede posisjoner (for å unngå kollisjoner eller grunnstøting), at den unngår en situasjon med ukontrollerbar drift, at den opprettholder en ønsket kurs, osv. Videre er det forventet at kontrollsystemet, dersom det oppstår tap av sensorsignaler eller feiltilstander i sensorene, ikke skal foreta uønskede og uheldige kompensajonshandlinger som en rask endring i ballastpumping som svar på tap av et realistisk signal fra en rullesensor eller stampesensor, eller raske korreksjoner av en opplagt posisjonsfeil. [0002] Modern offshore marine installations, such as vessels and rigs, usually have several computer-based control systems that function as an integrated system, and which allow control of the marine installation's operations. The physical process, in this case in the form of a marine installation or a marine vessel, can be influenced by external events such as changes in the wind, waves and current, or by unexpected events such as loss of engine power for one or more of the propellers, or failure of a rudder function. It is desirable, or expected, that the control system of the marine installation can handle external influences and external events so that the marine installation can maintain a safe state. A safe state can e.g. be that the marine installation maintains the desired position or speed, or that it avoids unwanted positions (to avoid collisions or grounding), that it avoids a situation of uncontrollable operation, that it maintains a desired course, etc. Furthermore, it is expected that the control system, if there is a loss of sensor signals or fault conditions in the sensors, shall not undertake unwanted and unfortunate compensatory actions such as a rapid change in ballast pumping in response to the loss of a realistic signal from a roll sensor or bump sensor, or rapid corrections of an obvious position error.
[0003] Kontrollsystemet skal gi kontrollsignaler til aktuatorer som fremdriftsenheter og kontrollere utstyr. Fremdriftsenhetene kan være vanlige propeller, tunnelthrustere eller azimuthtrustere, eller i noen tilfeller et fortøyningssystem som er laget for å trekke den marine installasjonen til den rette posisjonen. Kontrollsignaler kan også gis til ballastpumper og tilknyttede ventiler for å korrigere rullevinkelen eller stampevinkelen. [0003] The control system must provide control signals to actuators such as propulsion units and control equipment. The propulsion units may be conventional propellers, tunnel thrusters or azimuth thrusters, or in some cases a mooring system designed to pull the marine installation into the correct position. Control signals can also be provided to ballast pumps and associated valves to correct roll angle or pitch angle.
[0004] For marine installasjoner eller rigger for oljeutvinning og boring, er kontrollsystemer for boring påvirket både av fartøyet som boreturstyret under kontroll er plassert på, og også av boreoperasjonene som skal utføres. Boresystemer krever store mengder energi. Det er derfor en kobling mellom fartøyets kraftstyringsystem [Eng: Power management system] og boresystemene. Alle disse systemene må samvirke riktig for at fartøyet som en helhet skal fungere riktig under boreoperasjoner. Selv om de individuelle del kontrollsystemene for boring som; top drive, hivkompensering og slampumper kan operere uavhengig av hverandre, har deres kontrollsystemer ofte behov for å samvirke, og det kan oppstå feil i forbindelse med dette samspillet, eller på én eller flere av komponentene eller sammenkoblingene mellom dem. [0004] For marine installations or rigs for oil extraction and drilling, control systems for drilling are influenced both by the vessel on which the drilling rig is placed under control, and also by the drilling operations to be carried out. Drilling systems require large amounts of energy. There is therefore a link between the vessel's power management system [Eng: Power management system] and the drilling systems. All these systems must work together correctly for the vessel as a whole to function correctly during drilling operations. Although the individual part control systems for drilling such as; top drive, heave compensation and mud pumps can operate independently of each other, their control systems often need to interact, and errors can occur in connection with this interaction, or on one or more of the components or interconnections between them.
[0005] Boreoperasjoner er i denne sammenhengen ment å omfatte enhver operasjon som utføres under forberedelse, boring og komplettering av en brønn fra den første posisjoneringen av borefartøyet inntil brønnen er klar for produksjon. En feil i ett av systemene kan påvirke hele systemet på fartøyet og kan medføre alvorlige feil, som kan resultere i skader på fartøyet eller ha alvorlige miljøfarlige konsekvenser. Det er fordelaktig å teste kontrollsystemene for situasjoner som kan medføre potensielt farlige eller hasardiøse situasjoner mens systemene er frakoblet systemene som de egentlig skal kontrollere, for det første for å unngå skader på systemene, og for det andre for å være i stand til å teste for situasjoner som sjelden opptrer og som er svært uønsket og også potensielt ødeleggende. Testing av samvirkningen mellom kontrollsystemer er spesielt vanskelig når kontrollsystemer fra flere forskjellige leverandører skal sammenkobles i et topp-nivå kontrollsystem. Dersom feil oppstår kan disse medføre en svært kostbar borestans eller i verste fall utstyrsfeil. På grunn av de ekstremt høye kostnadene knyttet til også mindre forsinkelser innenfor petroleumsproduksjon og boring, er det av hensyn til økonomien og miljøet svært viktig å detektere potensielle problemer relatert til kontrollsystemer før de oppstår og å iverksette hensiktsmessige tiltak. [0005] Drilling operations in this context are intended to include any operation that is carried out during the preparation, drilling and completion of a well from the first positioning of the drilling vessel until the well is ready for production. An error in one of the systems can affect the entire system on the vessel and can cause serious errors, which can result in damage to the vessel or have serious environmentally hazardous consequences. It is advantageous to test the control systems for situations that could lead to potentially dangerous or hazardous situations while the systems are disconnected from the systems they are actually supposed to control, firstly to avoid damage to the systems, and secondly to be able to test for situations which rarely occur and which are highly undesirable and also potentially destructive. Testing the interaction between control systems is particularly difficult when control systems from several different suppliers are to be connected in a top-level control system. If errors occur, these can lead to a very expensive drilling shutdown or, in the worst case, equipment failure. Due to the extremely high costs associated with even minor delays in petroleum production and drilling, it is very important for the economy and the environment to detect potential problems related to control systems before they occur and to implement appropriate measures.
[0006] Figur 1 er en skjematisk fremstilling av en marin installasjon (1) ifølge bakgrunnsteknikken som omfatter installasjoner på rigger og fartøy som kan være gjenstand for en samvirkningstest ifølge oppfinnelsen. Den marine installasjonen har to eller flere kontrollsystemer (2), hvor hvert av kontrollsystemene (2) samvirker med i det minste ett kontrollert utstyr (3), og det kontrollerte utstyret (3) er innrettet til å motta kontrollsignalene (c) og utføre en handling som samsvarer med det spesielle innkommende kontrollsignalet (c). I den andre retningen er det kontrollerte utstyret (3) innrettet til å sende prosessdata (p) fra prosessen som det kontrollerte utstyret (3) opererer i, tilbake til kontrollsystemet (2). Prosessdataene (p) vil typisk benyttes som et tilbakekoblet inngangssignal i en reguleringssløyfe i kontrollsystemet (2). [0006] Figure 1 is a schematic representation of a marine installation (1) according to the background technology which includes installations on rigs and vessels that can be subject to a cooperation test according to the invention. The marine installation has two or more control systems (2), where each of the control systems (2) cooperates with at least one controlled equipment (3), and the controlled equipment (3) is arranged to receive the control signals (c) and perform a action corresponding to the particular incoming control signal (c). In the other direction, the controlled equipment (3) is arranged to send process data (p) from the process in which the controlled equipment (3) operates, back to the control system (2). The process data (p) will typically be used as a feedback input signal in a control loop in the control system (2).
[0007] Et kontrollpanel (70) som omfatter kontrollsystemmaskinvare (73) og kontrollsystemprogramvare (71) benyttes for å betjene kontrollsystemet (2) og vil typisk frembringe et grafisk mann-maskin-grensesnitt (MMI) for en operatør. Kun ett kontrollpanel (70) er vist i Figur 1, men vanligvis har hvert kontrollsystem (2) i det minste ett kontrollpanel (70). [0007] A control panel (70) comprising control system hardware (73) and control system software (71) is used to operate the control system (2) and will typically produce a graphical man-machine interface (MMI) for an operator. Only one control panel (70) is shown in Figure 1, but usually each control system (2) has at least one control panel (70).
[0008] Figur 1 viser at et kommunikasjonsnettverk (4) benyttes mellom kontrollsystemene (2) og det kontrollerte utstyret (3). Kommunikasjonsnettverket kan være av en hvilken som helst type, slik som PROFIBUS, PROFINET, Modbus, CAN-bus osv. Kommunikasjonsnettverket kan også typisk implementeres som et redundant nett, dvs. med en ringtopologi eller som to eller flere separate nett. [0008] Figure 1 shows that a communication network (4) is used between the control systems (2) and the controlled equipment (3). The communication network can be of any type, such as PROFIBUS, PROFINET, Modbus, CAN bus, etc. The communication network can also typically be implemented as a redundant network, i.e. with a ring topology or as two or more separate networks.
[0009] Kontrollsystemene (2) kan også direktekobles til det kontrollerte utstyret (3) uten å benytte et kommunikasjonsnett (4) eller som et tillegg til et kommunikasjonsnett (4). [0009] The control systems (2) can also be directly connected to the controlled equipment (3) without using a communication network (4) or as an addition to a communication network (4).
[0010] Videre omfatter kontrollsystemene (2) typisk en kontrollsystemmaskinvare (23) og en kontrollsystemprogramvare (21) som kjører på [0010] Furthermore, the control systems (2) typically comprise a control system hardware (23) and a control system software (21) that runs on
kontrollsystemmaskinvaren (23). Kontrollsystemmaskinvaren (23) er ofte PLC basert men kan også være implementert på innebygd [Eng: embedded] maskinvare eller industri PC-er. the control system hardware (23). The control system hardware (23) is often PLC based but can also be implemented on embedded [Eng: embedded] hardware or industrial PCs.
[0011] Avhengig av belastningen og kravene til pålitelighet, kan kontrollsystemprogramvaren (21) være laget for å kjøre på én eller flere kontrollsystemmaskinvare (23) enheter, eller datamaskiner som haren eller flere prosessorer hver. [0011] Depending on the load and reliability requirements, the control system software (21) can be designed to run on one or more control system hardware (23) units, or computers that have or multiple processors each.
[0012] Likeledes omfatter det kontrollerte utstyret (3) typisk en kontrolldel (31), en prosessdatadel (32) og utstyr (33). [0012] Likewise, the controlled equipment (3) typically comprises a control part (31), a process data part (32) and equipment (33).
[0013] Kontrolldelen (31) er typisk én eller flere aktuatorer som virker på utstyret (33) basert på det innkommende kontrollsignalet (c) mens prosessdatadelen (32) typisk omfatter sensorer innrettet til å sense parametre relatert til prosessen som opereres av utstyret (33), og /eller å sense parametre som er relatert direkte til utstyret (33) selv. [0013] The control part (31) is typically one or more actuators that act on the equipment (33) based on the incoming control signal (c), while the process data part (32) typically comprises sensors designed to sense parameters related to the process operated by the equipment (33 ), and/or to sense parameters that are related directly to the equipment (33) itself.
[0014] I mange situasjoner er det på en eller annen måte en sammenheng eller kobling (5) mellom de to eller flere kontrollerte utstyrene (3). Når en slik forbindelse (5) finnes, betyr det at de to eller flere sammenkoblede kontrollerte utstyrene (3) samvirker. Derfor kan et kontrollsignal (c) som virker på utstyret under kontroll (3) til venstre i figur 1 påvirke det kontrollerte utstyret (3) til høyre, og sensorene i prosessdatadelen (32) til høyre kan detektere en endring i en parameterverdi som sendes som en sensorsignalverdi eller prosessdata (p) til det korresponderende kontrollsystemet (2). Basert på prosessdataene (p) kan kontrollsystemet (2) prøve å opprettholde en stabil situasjon for sitt kontrollerte utstyr (3) og sende et kontrollsignal (c) til sitt kontrollerte utstyr (3). På grunn av forbindelsen (5) kan dette igjen påvirke systemet til venstre som kan foreta en handling på samme måte som beskrevet for systemet til høyre. Det er derfor opplagt at testing av samvirkningen mellom sammenkoblede systemer av denne typen er svært viktig for å sikre seg at hele det integrerte systemet er stabilt og pålitelig under ulike driftsforhold. [0014] In many situations there is in one way or another a connection or link (5) between the two or more controlled devices (3). When such a connection (5) exists, it means that the two or more interconnected controlled devices (3) are cooperating. Therefore, a control signal (c) acting on the equipment under control (3) on the left in Figure 1 can affect the controlled equipment (3) on the right, and the sensors in the process data part (32) on the right can detect a change in a parameter value sent as a sensor signal value or process data (p) to the corresponding control system (2). Based on the process data (p), the control system (2) can try to maintain a stable situation for its controlled equipment (3) and send a control signal (c) to its controlled equipment (3). Due to connection (5), this can in turn affect the system on the left which can take an action in the same way as described for the system on the right. It is therefore obvious that testing the interaction between interconnected systems of this type is very important to ensure that the entire integrated system is stable and reliable under various operating conditions.
[0015] Som vist i Figur 1 og 2 kan kontrollsystemet (2) også kommunisere direkte med et sammenkoblingssignal (s) for kontrollsystemene. Sammenkoblingssignalet (s) for kontrollsystemene kan være f.eks. et innkommende prosessdatasignal (p) som er videresendt til et annet kontrollsystem (2) eller et kontrollsignal fra et første kontrollsystem (2) til et andre kontrollsystem (2) som er et resultat av prosessering av relevant innkommende prosessdatasignaler (p) i det første kontrollsystemet (2). [0015] As shown in Figures 1 and 2, the control system (2) can also communicate directly with a connection signal (s) for the control systems. The interconnection signal (s) for the control systems can be e.g. an incoming process data signal (p) that is forwarded to another control system (2) or a control signal from a first control system (2) to a second control system (2) that is a result of processing relevant incoming process data signals (p) in the first control system (2).
[0016] Forbindelsen (5) kan være av en hvilken som helst type, f.eks. mekanisk, elektrisk, hydraulisk eller en hvilken som helst annen forbindelse som tillater et kontrollert utstyr (3) å påvirke driftsforholdene til et annet kontrollert utstyr (3). [0016] The compound (5) can be of any type, e.g. mechanical, electrical, hydraulic or any other connection that allows a controlled equipment (3) to influence the operating conditions of another controlled equipment (3).
[0017] I en utførelse er forbindelsen en elektrisk kraftkabel fra en elektrisk kraftgenerator i et kraftgenererende system kontrollert av et kraftstyringsystem (PMS) til et kontrollert utstyr (3) som er en forbruker av elektrisk kraft, slik som boreutstyr, kraner, heiser, vinsjer osv. [0017] In one embodiment, the connection is an electric power cable from an electric power generator in a power generating system controlled by a power management system (PMS) to a controlled equipment (3) that is a consumer of electric power, such as drilling equipment, cranes, lifts, winches etc.
[0018] I det virkelige liv vil det vanligvis være mange kontrollerte utstyr med respektive kontrollsystemer (2) som er sammenkoblede, noe som gjør samvirkningen mye mer kompleks, og grundig testing er derfor nødvendig for å detektere ethvert problem før systemene settes i normal drift. [0018] In real life, there will usually be many controlled devices with respective control systems (2) that are interconnected, which makes the interaction much more complex, and thorough testing is therefore necessary to detect any problem before the systems are put into normal operation.
[0019] I Fig. lb er det vist et testsystem i henhold til bakgrunnsteknikken for å teste samvirkningen. I denne testoppstillingen er det kontrollerte utstyret (3) byttet ut med en simulator (100). Simulatoren omfatter simulerte kontrollerte utstyr (3<1>) og simulerte forbindelser (5') mellom de simulerte kontrollerte utstyrene (3'). Dette muliggjør testing av virkelige kontrollsystemer uten å faktisk måtte benytte virkelige generatorer, aktuatorer osv., og samvirkningstesten kan startes før den faktiske maskinvaren er installert på den marine installasjonen. I Figur 2 er det videre vist at simulatoren er implementert i en simulatorprogramvare (101) som kjører på en datamaskinvare (103) med et operativsystem (102). [0019] In Fig. 1b, a test system according to the background technique for testing the interaction is shown. In this test setup, the controlled equipment (3) has been replaced by a simulator (100). The simulator comprises simulated controlled equipment (3<1>) and simulated connections (5') between the simulated controlled equipment (3'). This enables testing of real control systems without actually having to use real generators, actuators, etc., and the interoperability test can be started before the actual hardware is installed on the marine installation. In Figure 2, it is further shown that the simulator is implemented in a simulator software (101) that runs on a computer hardware (103) with an operating system (102).
[0020] Internasjonal patentpublikasjon WO2004059411 Al beskriver et system for fjerntesting av et kontrollsystem i en marin installasjon hvor virkelige sensorsignaler fra sensorer i den marine installasjonen til kontrollsystemet og virkelige kontrollsignaler fra kontrollsystemet til aktuatorer i den marine installasjonen byttes ut med korresponderende simulerte sensorsignaler eller simulerte kontrollsignaler som er generert i et testlaboratorium utenfor den marine installasjonen. Internasjonal patentpublikasjon WO2005121915 Al beskriver en fremgangsmåte for å teste et kombinert dynamisk posisjonerings- og kraftstyringsystem på en marin installasjon. Kontrollsystemet mottar inngangskommandoer fra en inngangskommandoenhet, og sender kontrollsignaler til aktuatorene. Den marine installasjonen omfatter sensorer som forsyner signaler tilbake til kontrollsystemet. En simulator mottar signaler fra den marine installasjonen og den simulerte aktuatormodulen frembringer simulerte krefter til den simulerte marine installasjonsmodulen som omfatter en algoritme for å beregne dynamisk oppførsel av den simulerte marine installasjonen. En simulert sensormodul frembringer simulerte sensorsignaler til kontrollsystemet som fortsetter å sende kontrollsignaler til virkelige aktuatorer. [0020] International patent publication WO2004059411 Al describes a system for remote testing of a control system in a marine installation where real sensor signals from sensors in the marine installation to the control system and real control signals from the control system to actuators in the marine installation are exchanged with corresponding simulated sensor signals or simulated control signals which is generated in a test laboratory outside the marine installation. International patent publication WO2005121915 Al describes a method for testing a combined dynamic positioning and power control system on a marine installation. The control system receives input commands from an input command unit, and sends control signals to the actuators. The marine installation includes sensors that supply signals back to the control system. A simulator receives signals from the marine installation and the simulated actuator module generates simulated forces to the simulated marine installation module comprising an algorithm for calculating dynamic behavior of the simulated marine installation. A simulated sensor module produces simulated sensor signals to the control system which continues to send control signals to real actuators.
[0021] Internasjonal patentsøknad WO 2009/155483 Al viser et testsystem for undervanns interaksjon med virkelige eller simulerte systeminnretninger for digital dataprosessering, miljømessig og industriell styring. Oppfinnelsen har anvendelse eksempelvis i operasjon, vedlikehold og trening av reaksjon ved kritiske hendelser for fabrikker eller andre systeminnretninger som anvender prosessering, miljøkontroll eller annen industriell eller ikke- industriell styring. [0021] International patent application WO 2009/155483 Al shows a test system for underwater interaction with real or simulated system devices for digital data processing, environmental and industrial control. The invention has application, for example, in operation, maintenance and training of reaction to critical incidents for factories or other system devices that use processing, environmental control or other industrial or non-industrial management.
[0022] US patentskrift 6298318 Bl beskriver en emuleringsmetode for å teste et navigasjons og styringssystem til bruk i et militær missil eller et fartøy som fly, luftskip, båt eller bil. [0022] US Patent 6298318 B1 describes an emulation method for testing a navigation and control system for use in a military missile or a vessel such as an airplane, airship, boat or car.
[0023] Data kontrollsystemene (2) beskrevet ovenfor opptrer som et integrert kontrollsystem for kontroll av den marine installasjonens operasjoner gjennom det kontrollerte utstyret (3). Systemene er sjelden produsert av den samme produsenten og kommisjonering og integrasjonstesting av det komplette integrerte systemet gjøres typisk ombord på fartøyet og typisk under sjøprøver på slutten av et nytt byggeprosjekt. På dette stadiet er prosjektet på en kritisk tidslinje, logistikken er kompleks og ulike parter kjemper om svært kostbar og begrenset testtid. Testing og kommisjonering i bakgrunnsteknikken er begrenset, ikke bare med hensyn på tid, men også på grunn av restriksjoner som vedrører sikkerhet og mulig skade på utstyret. Problemløsning og programvareutvikling må gjøres om bord under stort press, noe som fører til at mulige andre svakheter kan innføres i systemet. Hendelser som opptrer under drift av en marin installasjon er også vanskelig og tidkrevende, og derfor kostbare å feilrette ombord på marine installasjoner. Det kan være krevende å finne kilden til et problem og dermed vanskelig å peke ut hvilken leverandør eller leverandører som må bli kalt inn for å rette dette. Disse problemene i bakgrunnsteknikken gjenstår å løse. [0023] The data control systems (2) described above act as an integrated control system for controlling the marine installation's operations through the controlled equipment (3). The systems are rarely produced by the same manufacturer and commissioning and integration testing of the complete integrated system is typically done on board the vessel and typically during sea trials at the end of a new construction project. At this stage, the project is on a critical timeline, the logistics are complex and various parties are fighting for very expensive and limited testing time. Testing and commissioning in the background technology is limited, not only in terms of time, but also due to restrictions relating to safety and possible damage to the equipment. Problem solving and software development must be done on board under great pressure, which means that possible other weaknesses can be introduced into the system. Incidents that occur during the operation of a marine installation are also difficult and time-consuming, and therefore costly to correct on board marine installations. It can be difficult to find the source of a problem and thus difficult to identify which supplier or suppliers must be called in to correct this. These problems in the background technology remain to be solved.
Kort sammendrag av oppfinnelsen Brief summary of the invention
[0024] Et mål med den foreliggende oppfinnelsen er å frembringe et testsystem og en fremgangsmåte som tillater integrasjonstesting av ulike kontrollsystemer ombord på den marine installasjonen å starte tidligere enn det som er mulig med kjent teknikk. [0024] An aim of the present invention is to produce a test system and a method which allows integration testing of various control systems on board the marine installation to start earlier than is possible with known technology.
[0025] Det er også et mål med den foreliggende oppfinnelsen at testsystemet og fremgangsmåten tillater tester å utføres raskere enn lignende tester ifølge kjent teknikk ved å redusere avhengigheten av tilgjengelige maskin va reressurser. [0025] It is also a goal of the present invention that the test system and method allow tests to be performed faster than similar tests according to prior art by reducing the dependence on available hardware resources.
[0026] I tillegg er det et mål med den foreliggende oppfinnelsen at kontrollsystemprogramvaren til marine installasjoner eller fartøyer i drift skal kunne testes. For oppdatering av programvare er dette spesielt viktig. [0026] In addition, it is a goal of the present invention that the control system software of marine installations or vessels in operation should be able to be tested. For updating software, this is particularly important.
[0027] Ifølge en utførelse er oppfinnelsen et test system for å teste samvirkningen mellom to eller flere kontrollsystemprogramvarer (21) på en marin installasjon (1), hvori hver av kontrollsystemprogramvarene (21) er innrettet til å kjøre på en kontrollsystemmaskinvare (23), og kontrollsystemmaskinvaren (23), er innrettet til å tilkobles i det minste ett kontrollert utstyr (3). Testsystemet omfatter; - én eller flere datamaskinbaserte simulatorer (100), som simulerer to eller flere kontrollerte utstyr (3) og en forbindelse (5) mellom de to eller flere kontrollerte utstyrene (3), og - to eller flere maskinvare-emulatorer (40) som emulerer kontrollsystemmaskinvarene (23), hvori kontrollsystemprogramvarene (21) kjører på de to eller flere maskinvare-emulatorene (40). [0027] According to one embodiment, the invention is a test system for testing the interaction between two or more control system software (21) on a marine installation (1), in which each of the control system software (21) is arranged to run on a control system hardware (23), and the control system hardware (23), is arranged to be connected to at least one controlled equipment (3). The test system includes; - one or more computer-based simulators (100), which simulate two or more controlled equipment (3) and a connection (5) between the two or more controlled equipment (3), and - two or more hardware emulators (40) which emulate the control system hardware (23), wherein the control system software (21) runs on the two or more hardware emulators (40).
[0028] Dermed er maskinvare-emulatoren (40) i emulatorterminologi vert for kontrollsystemprogramvaren (21), som er gjest. [0028] Thus, in emulator terminology, the hardware emulator (40) hosts the control system software (21), which is a guest.
[0029] Ifølge en utførelse er oppfinnelsen også en fremgangsmåte for å teste samspillet mellom to eller flere kontrollsystemprogramvarer (21) på en marin installasjon eller et fartøy (1), hvori hver kontrollsystemprogramvare (21) er innrettet til å kjøre på en kontrollsystemmaskinvare (23), og kontrollsystemmaskinvaren (23), er innrettet til å tilkobles i det minste ett kontrollert utstyr (3), hvori fremgangsmåten omfatter følgende steg; - simulere det kontrollerte utstyret (3) og en forbindelse (5) mellom de to eller flere kontrollerte utstyrene (3) i én eller flere datamaskinbaserte simulatorer (100). - kjøre de to eller flere kontrollsystemprogramvarene (21) på respektive to eller flere maskinvare-emulatorer (40) som emulerer kontrollsystemmaskinvaren (23). - tilkoble de to eller flere maskinvare-emulatorene (40) til de én eller flere datamaskinbaserte simulatorene (100). [0029] According to one embodiment, the invention is also a method for testing the interaction between two or more control system software (21) on a marine installation or a vessel (1), in which each control system software (21) is arranged to run on a control system hardware (23 ), and the control system hardware (23), is arranged to be connected to at least one controlled equipment (3), in which the method comprises the following steps; - simulating the controlled equipment (3) and a connection (5) between the two or more controlled equipment (3) in one or more computer-based simulators (100). - run the two or more control system software (21) on respective two or more hardware emulators (40) which emulate the control system hardware (23). - connecting the two or more hardware emulators (40) to the one or more computer-based simulators (100).
[0030] Utførelsene som er beskrevet ovenfor har flere fordeler: - Testsystemet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er ikke avhengig av plassering, maskinvare eller selve den marine installasjonen. - Et komplett testoppsett kan dupliseres til flere instanser, noe som tillater parallell testing på eksakte kopier av det samme oppsettet, og dette fører til kortere testperioder, effektiv bruk av testteam, eksperter og andre interessenter i testprosjektet. - Verifikasjon og testing av programvareendringer [Eng: patches] kan gjøres på det emulerte testoppsettet før det settes i produksjon ombord på fartøyet. [0030] The designs described above have several advantages: - The test system and the method according to the invention are not dependent on location, hardware or the marine installation itself. - A complete test setup can be duplicated to multiple instances, allowing parallel testing on exact copies of the same setup, and this leads to shorter test periods, efficient use of test teams, experts and other stakeholders in the test project. - Verification and testing of software changes [Eng: patches] can be done on the emulated test setup before it is put into production on board the vessel.
Ettersom testoppsettet er tilgjengelig til enhver tid, kan testere inviteres til å utføre inkrementell testing så snart en ny programvareverjson er lastet opp. Støtte og revisjoner fra leverandør, klassifikasjonsselskaper og kunder kan gis ved behov. As the test setup is available at all times, testers can be invited to perform incremental testing as soon as a new software version is uploaded. Support and revisions from suppliers, classification companies and customers can be provided if necessary.
[0031] Ifølge en utførelse av oppfinnelsen kjører de to eller flere maskinvare-emulatorene (40) på én eller flere virtuelle maskiner. [0031] According to one embodiment of the invention, the two or more hardware emulators (40) run on one or more virtual machines.
[0032] I tillegg har virtualisering av testoppsettet flere fordeler, slik som: [0032] In addition, virtualizing the test setup has several advantages, such as:
- Maskinvarekostnader elimineres og fysisk labområde er unødvendig. - Hardware costs are eliminated and physical lab space is unnecessary.
- Testing og testobservasjon kan utføres på ethvert sted med Internettilkobling. - Testing and test observation can be carried out in any place with an Internet connection.
- Et virtuelt testmiljø er ideelt for integrasjonstesting på tvers av leverandørene. - A virtual test environment is ideal for integration testing across suppliers.
- Versjonshåndtering av det komplette integrasjonssystemet kan enkelt gjøres ettersom det komplette testoppsettet kun er datafiler på et lagringsmedium. Dette åpner for en rask granskning av forskjellene mellom ulike programvareversjoner. - Hendelser under drift kan undersøkes i testoppstillingen og siden det er enkelt å "rulle" tilbake til eldre versjoner, kan det enkelt bestemmes om eventuelle problemer ble introdusert i en programvareoppdatering. - Tilgang og kontroll av det virtuelle testoppsettet kan gjøres ved å koble seg til de virtuelle maskinene ved å benytte ekstern skrivebordstilkobling [Eng: Remote desktop technology]. Dette tillater flere klientterminaler å monitorere og dele tilgangen til ulike virtuelle maskiner fra enhver plassering med internettilkobling. - Ulike leverandører kan i en utførelse kun koble seg til virtuelle maskiner som kjører sitt system, f.eks. et kraftstyringssystem. Dette tillater flere leverandører å operere i det samme virtuelle testmiljøet uten å behøve å dele mer informasjon enn det som er nødvendig under vanlige fartøysinstallasjoner. - virtuelle servere kan bli leid for kort eller lang tid. Dette betyr fleksibilitet i testingen og kan også være kostnadseffektivt. - Version management of the complete integration system can be easily done as the complete test setup is only data files on a storage medium. This allows for a quick examination of the differences between different software versions. - Incidents during operation can be investigated in the test setup and since it is easy to "roll back" to older versions, it can be easily determined if any problems were introduced in a software update. - Access and control of the virtual test setup can be done by connecting to the virtual machines using remote desktop connection [Eng: Remote desktop technology]. This allows multiple client terminals to monitor and share access to different virtual machines from any location with an internet connection. - Various suppliers can in one embodiment only connect to virtual machines running their system, e.g. a power management system. This allows multiple suppliers to operate in the same virtual test environment without having to share more information than is necessary during normal vessel installations. - virtual servers can be rented for a short or long time. This means flexibility in testing and can also be cost-effective.
Figurforklaringer Figure explanations
[0033] De vedlagte figurene illustrerer noen utførelser av oppfinnelsen slik den er beskrevet i kravene. [0033] The attached figures illustrate some embodiments of the invention as described in the claims.
[0034] Figur 1 viser i et blokkdiagram kontrollsystemer (2) som virker på respektive kontrollerte utstyr (3) ifølge bakgrunnsteknikken. [0034] Figure 1 shows in a block diagram control systems (2) which act on respective controlled equipment (3) according to the background technique.
[0035] Figur 2 viser i et blokkdiagram bruken av en simulator (100) ifølge kjent teknikk, for å teste kontrollsystemprogramvaren (100) i systemet i Figur 1. [0035] Figure 2 shows in a block diagram the use of a simulator (100) according to known technique, to test the control system software (100) in the system in Figure 1.
[0036] Figur 3 viser i et blokkdiagram en utførelse av oppfinnelsen. [0036] Figure 3 shows in a block diagram an embodiment of the invention.
Utførelser av oppfinnelsen Embodiments of the invention
[0037] Oppfinnelsen vil nå bli ytterligere beskrevet og utførelser av oppfinnelsen vil bli forklart med henvisning til det vedlagte tegningene. [0037] The invention will now be further described and embodiments of the invention will be explained with reference to the attached drawings.
[0038] I Figur 3 er en utførelse av oppfinnelsen illustrert i et blokkdiagram. [0038] In Figure 3, an embodiment of the invention is illustrated in a block diagram.
[0039] Hver av de emulerte kontrollsystemene (2') omfatter data maskinvare (42), et operativsystem (41), en emulert kontrollsystemmaskinvare (40) og kontrollsystemprogramvaren (21). [0039] Each of the emulated control systems (2') comprises data hardware (42), an operating system (41), an emulated control system hardware (40) and the control system software (21).
[0040] De emulerte kontrollsystemene (2') kommuniserer med respektive simulerte kontrollerte utstyr (3') over kommunikasjonsnettverket (4'). [0040] The emulated control systems (2') communicate with respective simulated controlled equipment (3') over the communication network (4').
Kommunikasjonsnettverket er fortrinnsvis av samme type som kommunikasjonsnettverket (4) som benyttes mellom de virkelige kontrollsystemene (2) og det virkelige kontrollerte utstyret (3) i den marine installasjonen (1) som omfatter rigger og fartøy. Imidlertid kan adaptere mellom nettverkene benyttes dersom ulike nettverkstyper benyttes. The communication network is preferably of the same type as the communication network (4) used between the real control systems (2) and the real controlled equipment (3) in the marine installation (1) which includes rigs and vessels. However, adapters between the networks can be used if different network types are used.
[0041] For å utføre testen i henhold til oppfinnelsen, bør kontrollsignalene (c') fra [0041] To carry out the test according to the invention, the control signals (c') should be off
det emulerte kontrollsystemet (2') mot det simulerte kontrollerte utstyret (3') ha det samme formatet, dvs. være basert på samme metamodell som kontrollsignalene (c) fra det virkelige kontrollsystemet (2). Samtidig bør prosessdatasignalene (p') fra det simulerte kontrollerte utstyret (3<1>) ha det samme formatet som prosessdataene (p) fra det virkelige kontrollerte utstyret (3). the emulated control system (2') against the simulated controlled equipment (3') have the same format, i.e. be based on the same metamodel as the control signals (c) from the real control system (2). At the same time, the process data signals (p') from the simulated controlled equipment (3<1>) should have the same format as the process data (p) from the real controlled equipment (3).
[0042] I en utførelse er i det minste ett av de kontrollerte utstyrene (3) innrettet til å motta kommandosignaler (c) fra i det minste to forskjellige [0042] In one embodiment, at least one of the controlled devices (3) is arranged to receive command signals (c) from at least two different
kontrollsystemprogramvarer (21). F.eks. kan en thrusterstyring motta kommandoer både fra et DP-kontroll system og et kraftstyringssystem. control system software (21). E.g. can a thruster control receive commands from both a DP control system and a power control system.
[0043] I en utførelse er oppfinnelsen et test system for å teste samspillet mellom to eller flere kontrollsystemprogramvarer (21) på en marin installasjon (1) eller et fartøy, hvori hver av kontrollsystemprogramvarene (21) er innrettet til å kjøre på en kontrollsystemmaskinvare (23), og kontrollsystemmaskinvaren (23), er innrettet til å tilkobles i det minste ett kontrollert utstyr (3). [0043] In one embodiment, the invention is a test system for testing the interaction between two or more control system software (21) on a marine installation (1) or a vessel, in which each of the control system software (21) is arranged to run on a control system hardware ( 23), and the control system hardware (23), is designed to be connected to at least one controlled equipment (3).
Testsystemet omfatter; The test system includes;
- én eller flere datamaskinbaserte simulatorer (100), som simulerer to eller flere kontrollerte utstyr (3) og en forbindelse (5) mellom de to eller flere kontrollerte - one or more computer-based simulators (100), which simulate two or more controlled equipment (3) and a connection (5) between the two or more controlled
utstyrene (3), og the equipment (3), and
- to eller flere maskinvare-emulatorer (40) som emulerer - two or more hardware emulators (40) that emulate
kontrollsystemmaskinvarene (23), hvori kontrollsystemprogramvarene (21) kjører på de to eller flere maskinvare-emulatorene (40). the control system hardware (23), wherein the control system software (21) runs on the two or more hardware emulators (40).
[0044] Oppfinnelsen er også i en utførelse en fremgangsmåte for å teste samspillet mellom to eller flere kontrollsystemprogramvarer (21) på en marin installasjon, hvori hver kontrollsystemprogramvare (21) er innrettet til å kjøre på en kontrollsystemmaskinvare (23), og kontrollsystemmaskinvaren (23), er innrettet til å tilkobles i det minste ett kontrollert utstyr (3), hvori fremgangsmåten omfatter følgende steg; - simulere det kontrollerte utstyret (3) og en forbindelse (5) mellom de to eller flere kontrollerte utstyrene (3) i én eller flere datamaskinbaserte simulatorer (100). - kjøre de to eller flere kontrollsystemprogramvarene (21) på respektive to eller flere maskinvare-emulatorer (40) som emulerer kontrollsystemmaskinvaren (23). - tilkoble de to eller flere maskinvare-emulatorene (40) til de én eller flere datamaskinbaserte simulatorene (100). [0044] The invention is also in one embodiment a method for testing the interaction between two or more control system software (21) on a marine installation, in which each control system software (21) is arranged to run on a control system hardware (23), and the control system hardware (23) ), is designed to be connected to at least one controlled equipment (3), in which the method comprises the following steps; - simulating the controlled equipment (3) and a connection (5) between the two or more controlled equipment (3) in one or more computer-based simulators (100). - run the two or more control system software (21) on respective two or more hardware emulators (40) which emulate the control system hardware (23). - connecting the two or more hardware emulators (40) to the one or more computer-based simulators (100).
[0045] Som man kan forstå av beskrivelsen ovenfor, og fra figur 2, har testoppsettet nå blitt frakoblet den fysiske maskinvaren på den marine installasjonen, og testing er ikke lenger begrenset av maskinvaren ombord. Fordelene med oppfinnelsen har blitt beskrevet tidligere. [0045] As can be understood from the description above, and from Figure 2, the test setup has now been disconnected from the physical hardware on the marine installation, and testing is no longer limited by the onboard hardware. The advantages of the invention have been described previously.
[0046] Den simulerte forbindelsen (5') mellom det simulerte kontrollerte utstyret (3<1>) simulerer den virkelige forbindelsen mellom slikt utstyr som beskrevet tidligere. Det kan være en mekanisk forbindelse, en elektrisk forbindelse, en hydraulisk forbindelse eller en hvilken som helst annen forbindelse som tillater et kontrollert utstyr (3) å påvirke driftsforholdene til et annet kontrollert utstyr (3). I en utførelse er forbindelsen en elektrisk kraftkabel fra en elektrisk kraftgenerator i et kraftgenererende system kontrollert av et kraftstyringssystem (PMS) til et kontrollert utstyr (3) som er en forbruker av elektrisk kraft, slik som boreutstyr, kraner, heiser, vinsjer osv. [0046] The simulated connection (5') between the simulated controlled equipment (3<1>) simulates the real connection between such equipment as described previously. It can be a mechanical connection, an electrical connection, a hydraulic connection or any other connection that allows a controlled equipment (3) to influence the operating conditions of another controlled equipment (3). In one embodiment, the connection is an electric power cable from an electric power generator in a power generating system controlled by a power management system (PMS) to a controlled equipment (3) that is a consumer of electric power, such as drilling equipment, cranes, lifts, winches, etc.
[0047] I Figur 2 er det indikert en simulator (100) som omfatter simulatorprogramvare (101) simulatormaskinvare (103) med et simulatoroperativsystem (102). I denne utførelsen omfatter simulatorprogramvaren [0047] In Figure 2, a simulator (100) is indicated which comprises simulator software (101), simulator hardware (103) with a simulator operating system (102). In this embodiment, the simulator software includes
(101) det simulerte kontrollerte utstyret (3') og den simulerte forbindelsen (5'). Imidlertid kan arkitekturen til simulatoren (100) avvike fra dette i en annen utførelse av oppfinnelsen, f.eks. ved at hvert av de simulerte kontrollerte utstyrene (3') og simulerte forbindelsene (5') kjører på separate simulatormaskinvarer (103) og operativsystemer (102). (101) the simulated controlled equipment (3') and the simulated connection (5'). However, the architecture of the simulator (100) may differ from this in another embodiment of the invention, e.g. in that each of the simulated controlled equipment (3') and simulated connections (5') run on separate simulator hardware (103) and operating systems (102).
[0048] I en utførelse er hver av datamaskinvarene (42) en virtuell maskin i internettskyen. Dette betyr at maskinvare-emulatorene (40) kjører på virtuelle maskiner, og at kontrollsystemprogramvaren (21) under test kjører på maskinvare-emulatorene (40). [0048] In one embodiment, each of the computing devices (42) is a virtual machine in the Internet cloud. This means that the hardware emulators (40) run on virtual machines, and that the control system software (21) under test runs on the hardware emulators (40).
[0049] I en utførelse av oppfinnelsen kjører i det minste én av de én eller flere datamaskinbaserte simulatorene (100) på en virtuell maskin. [0049] In one embodiment of the invention, at least one of the one or more computer-based simulators (100) runs on a virtual machine.
[0050] I en utførelse omfatter testsystemet et kontrollpanel (70) med en kontrollpanelprogramvare (71) innrettet til å kjøre på en kontrollpanelmaskinvare (73) og kommunisere med i det minste én av kontrollsystemprogramvarene (21), hvori testsystemet omfatter en kontrollpanelmaskinvare-emulator (80) som emulerer kontrollpanelmaskinvaren (73), og hvor kontrollpanelprogramvaren (71) kjører på kontrollpanel maskinvare-emulatoren (80). [0050] In one embodiment, the test system comprises a control panel (70) with a control panel software (71) arranged to run on a control panel hardware (73) and communicate with at least one of the control system software (21), wherein the test system comprises a control panel hardware emulator ( 80) which emulates the control panel hardware (73), and where the control panel software (71) runs on the control panel hardware emulator (80).
[0051] Kontrollpanelprogramvaren (71) kommuniserer med [0051] The control panel software (71) communicates with
kontrollsystemprogramvaren (21) som indikert ved pilen i figur 3. Kun ett kontrollpanel (70) er indikert i illustrasjonen, men en eller flere kontrollpanelprogramvarer (71) kan kjøre på én eller flere kontrollpanelmaskinvareemulatorer (80), som igjen kjører på ett eller flere operativsystemer (81) og maskinvarer (82). the control system software (21) as indicated by the arrow in Figure 3. Only one control panel (70) is indicated in the illustration, but one or more control panel software (71) may run on one or more control panel hardware emulators (80), which in turn run on one or more operating systems (81) and hardware (82).
[0052] I en utførelse omfatter testsystemet én eller flere [0052] In one embodiment, the test system comprises one or more
kontrollpanelmaskinvareemulatorer (80) som kjører på én eller flere virtuelle maskiner. I denne utførelsen er maskinvaren (82) en virtuell maskin i internettskyen. control panel hardware emulators (80) running on one or more virtual machines. In this embodiment, the hardware (82) is a virtual machine in the Internet cloud.
[0053] En av de viktigste samvirkningstestene som bør utføres ombord på en marin installasjon eller et marint fartøy, er å teste samvirkningen mellom kraftproduksjonssystemet og det kraftforbrukende systemet for å sikre at høyt kraftforbruk ikke fører til kritiske situasjoner, slik som fullstendig strømbrudd [Eng: blackout] eller kostbare produksjonsopphold. Kraftproduksjonen kontrolleres av et Kraftstyringssystem (Eng: Power Management System, PMS) og i en utførelse er i det minste en av kontrollsystemprogramvarene (21) en kraftstyringsystemprogramvare. Kraftstyringsystemprogramvaren er typisk en del av kraftstyringssystemet, dvs. et kontrollsystem (2) med en PMS maskinvare, eller kontrollsystemmaskinvare (23). I denne utførelsen er PMS maskinvaren emulert. [0053] One of the most important interaction tests that should be carried out on board a marine installation or a marine vessel is to test the interaction between the power generation system and the power consuming system to ensure that high power consumption does not lead to critical situations, such as complete power failure [Eng: blackout] or costly production downtime. The power production is controlled by a Power Management System (Eng: Power Management System, PMS) and in one embodiment at least one of the control system software (21) is a power management system software. The power management system software is typically part of the power management system, i.e. a control system (2) with a PMS hardware, or control system hardware (23). In this embodiment, the PMS hardware is emulated.
[0054] Videre viser figur 3 hvordan det testede nettet kan nås fra én eller flere klientlokasjoner (300) som omfatter én eller flere klientterminaler (500) tilkoblet et fysisk nettverk (400) som er koblet til nettverket (4) mellom datamaskinene i testoppsettet. I en utførelse opererer klienterminalen (500) som en tynn klient ved å frembringe det grafiske grensesnittet til kontrollpanelprogramvaren (71), ved f.eks. ekstern skrivebordstilkobling [Eng: Remote Desktop] eller tilsvarende teknologi. Avhengig av rollen til operatøren som logger inn på klientterminalen (500), kan det gis ulike privilegier for tilgang til systemet. Roller kan være f.eks. tester, revisorer, utstyr- og kontrollsystemleverandør osv. [0054] Furthermore, Figure 3 shows how the tested network can be accessed from one or more client locations (300) comprising one or more client terminals (500) connected to a physical network (400) which is connected to the network (4) between the computers in the test setup. In one embodiment, the client terminal (500) operates as a thin client by providing the graphical interface to the control panel software (71), by e.g. remote desktop connection [Eng: Remote Desktop] or similar technology. Depending on the role of the operator who logs into the client terminal (500), different privileges may be granted for access to the system. Roles can be e.g. testers, auditors, equipment and control system supplier, etc.
[0055] Når maskinvaren (23) til testsystemet emuleres er ikke testingen lenger begrenset av tilgjengeligheten til maskinvaren til den marine installasjonen, eller til plasseringen av maskinvaren. Ved å installere tilstrekkelig med maskinvare på en testlokasjon, kan testen settes opp og kjøres uten andre avhengigheter, slik som kontrollsystemmaskinvare (23). Det er også mulig å sette opp parallelle testmiljøer [0055] When the hardware (23) of the test system is emulated, the testing is no longer limited by the availability of the hardware to the marine installation, or to the location of the hardware. By installing sufficient hardware at a test location, the test can be set up and run without other dependencies, such as control system hardware (23). It is also possible to set up parallel test environments
(200) ved å øke antall maskinvarer og programvarer. Ettersom maskinvare kan baseres på standard datamaskinteknologi blir duplisering av testoppsettet på denne måten et alternativ som ikke var mulig med testing basert på bakgrunnsteknikken hvor begrenset tilgang på kontrollsystemmaskinvare (23) og (200) by increasing the number of hardware and software. As hardware can be based on standard computer technology, duplicating the test setup in this way becomes an alternative that was not possible with testing based on the background technique where access to control system hardware (23) and
kontrollpanelmaskinvare (73) gjorde slik duplisering vanskelig. Klientterminaler control panel hardware (73) made such duplication difficult. Client terminals
(500) i klientlokasjoner (300) kan koble seg til det ønskelige eller tillatte kontrollpanelet (70) i et testmiljø (200) over et privat eller offentlig nettverk, slik som Internett. (500) at client locations (300) may connect to the desired or permitted control panel (70) in a test environment (200) over a private or public network, such as the Internet.
[0056] I utførelsen hvor noen eller alle de emulerte maskinvarene eller til og med simulatormaskinvarene kjører på virtuelle maskiner i internettskyen blir skalering og duplisering av testmiljøet enda enklere ettersom testmiljøet kan settes opp uten tilgang til lokal maskinvare og testområder. Derfor kan et komplett testmiljø (200) settes opp kun ved å bestille det nødvendige antallet virtuelle maskiner fra en server i skyen og fjerninstallere maskinvare-emulatorene (40) og [0056] In the embodiment where some or all of the emulated hardware or even simulator hardware runs on virtual machines in the internet cloud, scaling and duplicating the test environment becomes even easier as the test environment can be set up without access to local hardware and test areas. Therefore, a complete test environment (200) can be set up only by ordering the required number of virtual machines from a server in the cloud and remotely installing the hardware emulators (40) and
kontrollsystemprogramvaren (21) for hvert kontrollsystem, simulatorprogramvaren the control system software (21) for each control system, the simulator software
(100) for hver simulator og kontrollpanelmaskinvareemulatoren (80) og kontrollpanelprogramvaren (71) for hvert kontrollpanel. Konfigurasjon og kommunikasjon mellom de ulike delene av testsystemet bør helst settes opp slik det ville ha blitt gjort for et virkelig system. (100) for each simulator and the control panel hardware emulator (80) and the control panel software (71) for each control panel. Configuration and communication between the various parts of the test system should ideally be set up as it would have been done for a real system.
[0057] Tilgang og kontroll av det virtuelle testoppsettet kan gjøres ved å koble seg til de virtuelle maskinene ved å benytte ekstern skrivebordstilkobling [Eng: Remote desktop technology]. Dette tillater flere klientterminaler (500) å monitorere og dele tilgangen til ulike virtuelle maskiner fra enhver plassering med internettilkobling. [0057] Access and control of the virtual test setup can be done by connecting to the virtual machines using remote desktop connection [Eng: Remote desktop technology]. This allows multiple client terminals (500) to monitor and share access to various virtual machines from any location with an internet connection.
[0058] Ulike leverandører kan i en utførelse kun koble seg til virtuell maskiner som kjører sitt system, f.eks. et kraftstyringssystem. Dette tillater flere leverandører å operere i det samme virtuelle testmiljøet (200) uten å behøve å dele mer informasjon enn det som er nødvendig under vanlige fartøysinstallasjoner. [0058] Different suppliers can in one embodiment only connect to virtual machines running their system, e.g. a power management system. This allows multiple vendors to operate in the same virtual test environment (200) without needing to share more information than is necessary during normal vessel installations.
Claims (14)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20130610A NO335328B1 (en) | 2013-05-02 | 2013-05-02 | A TEST SYSTEM AND PROCEDURE TO TEST THE INTERACTION BETWEEN TWO OR MORE CONTROL SYSTEM SOFTWARE ON A MARINE INSTALLATION OR VESSEL |
| PCT/NO2014/050018 WO2014126477A1 (en) | 2013-02-14 | 2014-02-05 | A test system and method for testing of the interworking of two or more control system software of a marine installation or vessel |
| KR1020157011368A KR20150117634A (en) | 2013-02-14 | 2014-02-05 | A test system and method for testing of the interworking of two or more control system software of a marine installation or vessel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20130610A NO335328B1 (en) | 2013-05-02 | 2013-05-02 | A TEST SYSTEM AND PROCEDURE TO TEST THE INTERACTION BETWEEN TWO OR MORE CONTROL SYSTEM SOFTWARE ON A MARINE INSTALLATION OR VESSEL |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20130610A1 NO20130610A1 (en) | 2014-11-03 |
| NO335328B1 true NO335328B1 (en) | 2014-11-17 |
Family
ID=51354387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20130610A NO335328B1 (en) | 2013-02-14 | 2013-05-02 | A TEST SYSTEM AND PROCEDURE TO TEST THE INTERACTION BETWEEN TWO OR MORE CONTROL SYSTEM SOFTWARE ON A MARINE INSTALLATION OR VESSEL |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20150117634A (en) |
| NO (1) | NO335328B1 (en) |
| WO (1) | WO2014126477A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106990720B (en) * | 2017-05-19 | 2020-06-23 | 关守平 | Virtual control experiment platform based on real-time cloud computing model and control method |
| KR102098905B1 (en) * | 2018-05-18 | 2020-04-09 | 슈어소프트테크주식회사 | Method estimating effectiveneess between a plurality of partitions of controlling apparatus using test scenario of host, host and system for the same, and recording medium for recording the same |
| EP3629106A1 (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-01 | Siemens Aktiengesellschaft | System for simulating an industrial installation |
| CN110377594A (en) * | 2019-07-12 | 2019-10-25 | 中铁工程机械研究设计院有限公司 | Large-scale Railway construction equipment real time kinematics emulation mode based on remote monitoring system |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6298318B1 (en) * | 1998-07-01 | 2001-10-02 | Ching-Fang Lin | Real-time IMU signal emulation method for test of Guidance Navigation and Control systems |
| US6546297B1 (en) * | 1998-11-03 | 2003-04-08 | Robertshaw Controls Company | Distributed life cycle development tool for controls |
| NO320692B1 (en) | 2002-12-30 | 2006-01-16 | Stiftelsen Det Norske Veritas | Process and system for testing computer-based control and monitoring systems in a vessel via a communication channel |
| NO320841B1 (en) | 2004-06-08 | 2006-01-30 | Marine Cybernetics As | Procedure for testing a combined dynamic positioning and power control system |
| NO322007B1 (en) * | 2004-11-19 | 2006-08-07 | Marine Cybernetics As | Method and system for testing a dynamic positioning system |
| US7823023B2 (en) * | 2007-02-26 | 2010-10-26 | Red Hat, Inc. | Test framework for testing an application |
| US20080208374A1 (en) * | 2007-02-27 | 2008-08-28 | Rockwell Automation Technologies, Inc. | Testing utilizing controller engine instances |
| CN102124432B (en) * | 2008-06-20 | 2014-11-26 | 因文西斯系统公司 | Systems and methods for immersive interaction with actual and/or simulated facilities for process, environmental and industrial control |
| EP2508954A1 (en) * | 2011-04-06 | 2012-10-10 | ABB Technology AG | System and method for the configuration of a clustered simulation network |
-
2013
- 2013-05-02 NO NO20130610A patent/NO335328B1/en unknown
-
2014
- 2014-02-05 WO PCT/NO2014/050018 patent/WO2014126477A1/en active Application Filing
- 2014-02-05 KR KR1020157011368A patent/KR20150117634A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20130610A1 (en) | 2014-11-03 |
| WO2014126477A1 (en) | 2014-08-21 |
| KR20150117634A (en) | 2015-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4854666B2 (en) | Method and system for combined testing of dynamic positioning and power management systems | |
| EP1716043B1 (en) | Method and system for testing a control system of a marine vessel | |
| US11237855B2 (en) | Engineering system and engineering method that use cloud environment | |
| NO323949B1 (en) | Method and system for testing a regulatory system for a marine petroleum processing plant | |
| KR20080072966A (en) | A method and a system for testing of a power management system of a marine vessel | |
| KR20160118455A (en) | System with data collection unit for testing dynamic positioning controller system of a marine vessel | |
| KR101631081B1 (en) | Reliability evaluation test system and method for dynamic positioning system | |
| NO335328B1 (en) | A TEST SYSTEM AND PROCEDURE TO TEST THE INTERACTION BETWEEN TWO OR MORE CONTROL SYSTEM SOFTWARE ON A MARINE INSTALLATION OR VESSEL | |
| US20140172402A1 (en) | Simulation system, method for carrying out a simulation, guidance system, and computer program product | |
| Skjetne et al. | Hardware-in-the-loop testing of marine control system | |
| KR101505549B1 (en) | Test device for power system | |
| JP6400114B2 (en) | Test equipment for monitoring and control equipment | |
| Smogeli et al. | Third party HIL testing of safety critical control system software on ships and rigs | |
| Smogeli | Managing DP system software-A life-cycle perspective | |
| Plankl | Ground test facilities and integration concepts for combat air systems at airbus defence and space | |
| KR101819955B1 (en) | Drilling control education method and system for marine drilling | |
| KR101857217B1 (en) | System and method for testing dynamic positioning controller system of a marine vessel | |
| Ambrosovskaya et al. | Approach for Advanced Testing of DP Control System | |
| CN114578773B (en) | Full-range closed-loop test method, system and equipment | |
| CN113412477A (en) | System and method for testing and validating applications | |
| Skjetne et al. | Hardware-in-the-loop simulation for testing of DP vessels | |
| KR102398455B1 (en) | EMS Test System | |
| Johansen et al. | Experiences from hardware-in-the-loop (HIL) testing of dynamic positioning and power management systems | |
| Beirami et al. | Implementation of an auto-steering system for recreational marine crafts using android platform and NMEA network | |
| Roa | ABS naval vessel rules (NVR) for mission critical networks, software development, and safety critical control systems |