[发明专利]一种基于FPGA的安全级DCS仿真器

摘要

本发明属于控制系统DCS仿真器技术领域，具体涉及一种基于FPGA的安全级DCS仿真器。本发明技术方案对FPGA算法执行器的仿真，其数据处理、算法块的调度的运行机制与实际FPGA控制器执行一致。所见即所得，可通过仿真器调试和验证FPGA上运行逻辑；仿真了FPGA控制器对各个DCS控制系统中各个设备模块的故障的诊断，可模拟故障状态调试故障安全功能；仿真了基于数据链路层的维护网络协议，可以无缝的用FPGA仿真器代替FPGA硬件通过工程师站进行下装和调试操作。

主权项

一种基于FPGA的安全级DCS仿真器，其特征在于：包括通讯模块、仿真器控制模块、算法FPGA仿真模块、算法库模块；通过单台机器支持多个虚拟FPGA控制器的通讯模块、仿真器控制模块、算法FPGA仿真模块和算法库模块的同时运行，实现全站DCS的虚拟运行；其中：①通讯模块对FPGA维护网络协议进行仿真，实现与工程算法调试程序，下装程序及FPGA仿真器的运行内存进行通讯；②仿真器控制模块仿真通讯FPGA的功能，通过该模块实现仿真器核心FPGA算法执行器与外界的数据交互，调用组态文件下载的函数，FPGA算法执行器的状态控制，及FPGA变量区与算法执行器之间的数据交换；③算法FPGA仿真模块是FPGA控制器执行的核心，通过该模块完成算法模块的调度与数据处理；④算法库模块实现所有的FPGA算法块，外部数据交换接口与FPGA完全一致。