[发明专利]借助于分布式模拟硬件对发电站模拟的方法

说明书

本发明涉及一种借助于分布式模拟硬件对发电站模拟的方法，特别是用于测试目的，该分布式模拟硬件包括一个或者多个仿真单元(12‑16)，每个仿真单元(12‑16)具有至少一个仿真部件(20‑28)，以及具有过程模型(18)的模拟单元，其中该仿真部件(20‑28)以共同的周期来周期地操作，其中相应的周期用于形成时间戳(44)，并且根据恰当的命令(38)由每个仿真部件(20‑28)保存的数据包(40)被自动地提供有相应的时间戳(44)，并且其中数据包(40)所包括的数据根据规定的格式被组织并且包括信号图。

技术领域

本发明涉及用于借助于分布式模拟硬件来模拟发电站过程和为其自动化提供的自动化解决方案(发电站模拟)的方法，特别地—但未必排他地—涉及用于测试目的的发电站模拟的方法。例如，该方法还适合于训练目的。

背景技术

对应于发电站过程的特定时间要求的精确重建是任何发电站模拟的目的。可以仅借助于又要求强大的计算机的复杂的软件功能来实现该目的。通常，首先包含发电站过程的过程工程模拟和其次包含控制工程装置/硬件的仿真的这些功能被执行在(单个)计算机上。两个功能(模拟和仿真)被紧密地耦合并且在这种类型的单个计算机内部彼此交换数据。在这种情况下，模拟、仿真、数据交换和耦合各自专有。因此，目前每个发电站模拟都是唯一的。这也尤其由基于过程工程模拟的提供者的因项目的不同而改变的各自使用的操作系统和/或编程语言造成。

在发电站模拟的情况下，仿真控制工程装置所要求的软件需要与在每种情况下以项目特定为基础的发电站过程的仿真相匹配。这不但与各自使用的操作系统有关，而且与数据的交换和整合到过程工程模拟的软件功能中有关，也就是说，使用过程模型来重建相应的物理过程。这种紧耦合对于控制工程仿真的生产者具有相当大的劣势。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种用于基于控制工程仿真的发电站模拟的方法，该控制工程仿真独立于相应模拟的特定性能。使用标准化数据交换以与过程模型的生产者的过程工程模拟进行通信并且独立于各种操作系统的仿真满足该目的。

利用具有权利要求1中的特征的模拟方法来相应地实现上述目的。在这种情况下，特别地用于测试目的的发电站模拟的方法具有以下的规定：借助于分布式模拟-仿真硬件(后续被简称为模拟硬件或模拟系统，其包括至少一个仿真单元和至少一个模拟单元，即计算机等)来影响发电站模拟。在至少一个模拟单元上实例化相应的过程模型。在所述或每个仿真单元上实例化至少一个仿真部件。当执行该方法时，每个仿真部件仿真设备(例如，以可编程逻辑控制器(PLC)形式的自动化系统)或者控制工程装置的功能。以对所有的仿真部件共同的周期以及共同的时基来周期地执行每个仿真部件。相应的周期由相应的仿真部件自动地使用以形成针对时间戳的值。该时间戳对时间信息进行编码。举例来说，这样的时间信息是随着每个新的周期递增或递减的计数器的瞬时值。在模拟操作的过程中根据恰当的命令由每个仿真部件保存的数据包被自动地提供有相应的时间戳，并且数据包所包括的数据根据规定的格式而被组织，并且包括信号图，即由针对相应的仿真部件的过程模型生成的所有数据的总量，以及由相应的仿真部件向过程模型输出的所有数据的总量。在这种情况下，信号图包括模拟数据和/或数字数据，以及在模拟数据的情况下存储的相应的数据的数字等同物。

本发明的优点首先在于分布式模拟硬件、个体硬件单元的使用，也就是说至少第一仿真单元和第二仿真单元以及具有过程模型的至少一个模拟单元，这些单元被通信地互相连接，并且以本身根本上已知的方式经由相应的通信连接来交换数据。迄今为止，模拟(过程模型)和仿真(过程工程装置、自动化硬件)的刚性耦合因此被偏移，并且从短期来看过程工程仿真的生产者可以专注于相应的仿真单元，并且如此一来规定分别使用的计算机硬件，使得在硬件领域中对开发进展的连续匹配成为可能。此外，仿真可以涉及未必需要与为执行过程模型提供的操作系统或编程语言/环境相同的操作系统和编程语言/环境的使用。该去耦合因此允许用于在软件领域中对开发进展的连续匹配的选项。