[发明专利]一种通用电气仿真平台

说明书

技术领域

本发明涉及计算机电气系统仿真领域，特别涉及一种通用电气仿真平台。

背景技术

随着电子技术的飞快发展,轨道交通、船舶、航天等大型设备电气系统的设计越来越复杂，而系统的验证、维修等工作的难度也随之增加。通过软件仿真技术，实现电气系统的全数字化是行之有效的解决方案。根据行业需求设计实现通用电气仿真平台，可以简化验证平台的搭建，从而提高工作效率和质量，缩短研制周期，节省设计成本。

目前，市场上常见电路仿真软件（如：Multisim、Pspice等）主要针对集成电子电路进行仿真，其目的是对电路功能、性能指标进行测试。

一些自动化和控制系统开发仿真软件（如：ControlBuild等）也可以实现电气系统控制逻辑仿真。

电路仿真软件主要针对集成电子电路，实现大型电气系统功能的验证比较困难。ControlBuild类软件虽然能够实现电气系统控制逻辑仿真，但需要用户将电气原理图按照软件格式重新绘制一遍，对于动辄数千页电路图的大型电气系统来说，工作量非常巨大，而且无法实现仿真电路图与原电路图完全一致，使用人员需要重新理解电路图逻辑。

如果有一种技术方案，可直接基于电气原理图文件实现电气系统控制逻辑仿真，通过解析电气原理图提取系统仿真数据，并将仿真结果直接显示于电气原理图上，则可以大大减少仿真开发的工作量，并有利于使用者对电气原理图的理解。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通用电气仿真平台，其可基于支持COM接口的电路图软件，从而可直接基于电气原理图文件实现电气系统控制逻辑仿真。

其特征在于包括：

电气系统数据管理模块，用于对电路图进行解析，提取出电路图中的设备、端口、连线及白盒设备故障模式配置信息，并将提取到的信息保存到SQLite数据库模块；

电气系统仿真模块，用于实现电气系统仿真功能，包括电平信号流转、白盒设备逻辑以及OPC服务器接口；

系统运行状态显示控制模块，用于基于电路图的状态进行显示和控制，以及实现白盒设备设备元件的不同状态下的模型制作；

SQLite数据库模块，用于保存电气系统数据和仿真系统运行状态，包括设备、端口、连线等信息；对外提供一组状态查询和更新接口，并提供OPC服务器访问接口；

人工控制模块，用于通过读取XML格式的配置文件，解析出设备信息，将设备信息发送到子系统，根据配置文件对系统中的设备状态和端口状态进行配置；

黑盒设备仿真模块，用于提供设备管理、OPC Client访问接口、消息处理、设备仿真基类。

优选的，所述基于支持COM接口的电路图软件为E3软件。

优选的，基于电路图的状态进行显示包括以下内容：

显示关于设备的信息，包括：

查询数据库中设备状态信息，对状态发生变化的设备进行电路图上的相应变化显示；

对白盒设备采用替换元件符号的形式进行显示；

对黑盒设备通过与各个端口连线的不同颜色表示不同的设备状态，或者通过双击设备、弹出设备属性对话框进行查询。

优选的，所述人工控制模块具备如下功能：

解析XML配置文件：读取XML格式的配置文件，解析出设备信息并显示，显示内容包括设备类型、设备名称、端口名称、过程变量名称、状态值、延时时间；

编辑XML配置文件：通过显示界面编辑XML配置文件，包括添加、修改、删除测试项，并保存修改后的XML配置文件；

测试项结构树显示及编辑：读取XML配置文件，并将全部测试项以结构树视图的形式显示，选中测试项，则显示该测试项所有配置信息；并且能够在树视图中添加测试项、删除测试项；

右键菜单功能：测试项结构树视图中添加右键菜单，菜单项目有添加测试项、删除测试项、发送设备信息子菜单；测试项条目表格中添加右键菜单，菜单项目有添加测试、删除测试、发送设备信息子菜单；

设备信息发送：发送在显示界面显示的XML配置文件设备信息，到相应的子系统程序中，用来设定或改变设备状态，可以选择性发送测试项内容或批量发送测试项内容，信息发送使用Socket通信。

优选的，所述基于电路图的状态进行控制分为两种模式：人工和自动。

优选的，人工基于电路图的状态进行如下控制：

关于设备与端口：

双击设备会弹出设备属性对话框，在对话框中可以对设备状态、端口状态和开关对状态进行查看、控制和故障模拟；

对于连线：