[发明专利]加工厂内的实时同步控制和仿真

权利要求书

1.一种用于对连接于加工厂内的过程控制网络的操作进行仿真的仿真系统，该仿真系统包括：

仿真过程控制网络，其使用一个或更多仿真过程变量信号生成一个或更多仿真控制信号，以对连接于加工厂内的过程控制网络的操作进行仿真；

过程模型，其通信连接于所述仿真过程控制网络，并使用所述仿真控制信号生成所述一个或更多仿真过程变量；以及

更新模块，其通信连接于所述过程控制网络，以在所述过程控制网络运行期间周期性地接收表示该过程控制网络的当前配置的第一状态变量，并在所述过程控制网络运行期间周期性地接收表示所述过程操作的第二状态变量，其中该更新模块用所述第一状态变量周期性地配置所述仿真过程控制网络，并且该更新模块周期性地使用所述第二状态变量更新所述过程模型。

2.根据权利要求1所述的仿真系统，其中所述更新模块以所述过程控制网络内一个或更多控制器所使用的扫描速率周期性地接收所述第一状态变量和第二状态变量。

3.根据权利要求1所述的仿真系统，其中所述仿真系统包括模式控制模块，该模式控制模块控制所述仿真系统按照两种模式之一运行，这两种模式包括第一模式和第二模式，其中处于第一模式时，所述更新模块周期性地接收所述第一状态变量和第二状态变量，并利用所述第一状态变量和第二状态变量更新所述仿真过程控制网络和所述过程模型；处于第二模式时，所述仿真过程控制网络利用所述一个或更多仿真过程变量运行，以生成所述一个或更多仿真控制信号，并且所述过程模块使用所述一个或更多仿真控制信号生成所述一个或更多仿真过程变量。

4.根据权利要求3所述的仿真系统，其中所述模式控制模块按照所述第二模式操作所述仿真过程控制网络，以使其以与所述过程控制网络的操作速度相关的实时速度运行。

5.根据权利要求3所述的仿真系统，其中所述模式控制模块按照所述第二模式操作所述仿真过程控制网络，以使其以比所述过程控制网络的操作速度快或慢的速度运行。

6.根据权利要求3所述的仿真系统，其中所述模式控制模块按照所述第二模式操作所述仿真过程控制网络，以使其以比所述过程控制网络的操作速度快的速度运行，从而生成一定时间范围的预测过程变量。

7.根据权利要求3所述的仿真系统，其中所述模式控制模块按照所述第二模式周期性地自动操作所述仿真系统，以使其以比所述过程控制网络的操作速度快的速度运行，从而生成一定时间范围的预测过程变量，并将该时间范围的预测过程变量显示给用户。

8.根据权利要求1所述的仿真系统，进一步包括一用户界面，所述用户界面使用户能够对所述仿真过程控制网络做出一个或更多改变，以对改变的过程控制条件进行仿真。

9.根据权利要求8所述的仿真系统，其中所述用户界面使用户能够改变所述仿真过程控制网络的设定点或控制例程中的一个或更多。

10.根据权利要求1所述的仿真系统，进一步包括一用户界面，所述用户界面使用户能够对所述过程模型做出一个或更多改变，以对改变的过程条件进行仿真。

11.根据权利要求1所述的仿真系统，其中所述仿真过程控制网络是所述过程控制网络的复制品。

12.根据权利要求1所述的仿真系统，其中所述第一状态变量包括与控制器调谐参数有关的变量。

13.根据权利要求12所述的仿真系统，其中所述控制器调谐参数包括控制器增益参数、控制器重置参数、控制器速率参数、模糊逻辑控制器比例因子或者神经网络控制器加权因子中的一个或更多。

14.根据权利要求1所述的仿真系统，其中所述第二状态变量包括过程变量测量结果和控制信号中的一个或更多。

15.根据权利要求1所述的仿真系统，其中所述仿真过程控制网络包括多个控制模块，每个控制模块都与不同的过程模型相连，其中每个不同的过程模型都与所述过程的不同部分相关。

16.根据权利要求15所述的仿真系统，其中所述多个控制模块中的不同控制模块设置于不同的计算机设备中。