[发明专利]一种核电站全范围模拟机控制算法加速计算方法

说明书

本发明提供一种核电站全范围模拟机控制算法加速计算方法，所述方法包括：一、所述系统接收模型网关发来的数据并发送给N个下位机算法模拟机，周期为100ms～2s，发送的数据包括算法输入数据和/或加速指令标志，N≥1；二、下位机算法模拟机接收到数据后，解析当前数据，提取算法输入数据和/或加速指令标志；三、根据提取的数据，下位机算法模拟机判断是否存在加速指令标志，如果存在加速指令标志，下位机算法模拟机将加速指令返回至模拟网关进行确认；四、根据算法输入数据，下位机算法模拟机执行第一次算法逻辑，若存在加速指令标注，则执行步骤五，否则执行步骤六；五、下位机算法模拟机执行第二次算法逻辑；六、各下位机算法模拟机将算法结果发送到所述系统；七、所述系统将算法结果打包处理，并放入模型网关的输出数据区；八、结束本次算法。

技术领域

本发明涉及核电站全范围模拟机的技术领域，尤其涉及一种核电站全范围模拟机控制算法的加速计算方法。

背景技术

核电站全范围模拟机是模拟的核电站数字化仪控系统，主要用于电站操纵人员培训和考试，以考核操纵人员按照核电厂有关规程对核电厂控制系统进行实际操作或指导他人操作的能力。下位机算法模拟机是可在模拟机环境中运行下位机算法逻辑的任务，将参考机组的系统的软件移植到模拟机运行环境下工作(其硬件平台可以是模拟主机，也可以是独立的计算机)，来复现参考机组的系统。目前，核电站全范围模拟机的下位机模拟机算法应用很少，一般仅实现简单的数据输入输出功能，或者周期性运算特定的算法。对于可调速率的支持，由于Windows系统平台自身限制，业界对运算周期最快支持到100毫秒的分辨率，而对于100毫秒以下的快速运算周期，一般用局部快速或者丢弃数据包来模拟。

局部快速方式，指对模拟机中的某一个或者少数几个下位机，进行快速50ms周期的运算。这种方式能实现少数一两个下位机加速计算，但核电站下位机规模通常超过10个，该方式无法实现整体下位机的加速计算。

丢弃数据包方式，指在加速计算过程中，丢弃掉一部分数据包来避免计算数据拥堵。比如说，对于50ms的计算输入数据，采用算一包丢一包的方式来进行计算。该方式的计算周期实际为100ms，用牺牲分辨率的方式来保证计算速度。

如附图1和附图2所示，为现有技术中常见的核电站全范围模拟机系统中下位机算法模拟机连接总体结构图。下位机算法模拟机接入系统网和网关网，工程师站通过系统网向下位机算法模拟机下装算法工程，模型网关通过网关网向下位机算法模拟机提供算法工程所需的输入数据，并接收下位机算法模拟机的输出数据。下位机算法模拟机周期向实时库提供数据库点值。教控台和模型通过模型网为模型网关提供数据，操作员站和历史服务器通过管理网向实时服务器请求数据。

附图3为下位机算法运行的过程图，下位机算法运行的过程主要包括算法工程下装、算法启动、接收算法数据和执行算法逻辑等。工程师站组态模拟机算法工程，组态完毕后对算法工程进行编译，然后将编译后的算法工程文件下装给下位机算法模拟机。下装结束后启动下位机算法模拟机的算法任务。下位机算法模拟机周期等待模型网关的算法输入数据，若无数据输入，则持续等待。若有算法输入数据，则执行一次算法逻辑运算。执行完毕后将算法输出数据提供给模型网关，继续等待下一次算法输入数据。通过模型网关的数据输入来激励算法运行，在运行过程中，如果收到退出指令则停止下位机算法模拟机算法任务。

附图4是下位机算法模拟机的运行过程中，执行算法逻辑过程示意图，算法任务接收到模型网关输入数据后，将输入数据中的算法数据解析出来，按照算法格式放入输入数据区域，之后进行一次算法逻辑，得到运算后的输出数据，最后将输出数据取出，处理成模型网关的数据格式发送给模型网关。这种方式通过模型网关的数据发送频率实现了算法速率控制，可实现快速(50ms)，慢速(200ms～2s)，步进式算法运算。对于100ms～2s周期范围的算法控制，进行简单的输入数据驱动算法即可实现。下位机算法模拟机在运行时会周期接收到模型网关的输入数据，对Windows系统而言，在100ms以上的周期，可以完成整个算法过程包括数据接收、计算、数据发送。对于50ms周期的算法控制，Windows由于自身系统的局限性，无法保证完成整个算法过程。