CN107505851B - 基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统及仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统及方法，该系统包括：XML组态文件生成模块，其用于将逻辑组态图转化为XML组态文件，所述XML组态文件包括逻辑组态图中所有部件的部件信息、连接信息和文本信息；部件开发模块，其用于生成与所述XML组态文件中的每个部件对应的Ovation部件并形成Ovation部件库，所述Ovation部件包括部件外观、部件数据点和部件逻辑算法；仿真组态图生成模块用于根据所述XML组态文件生成仿真组态图；仿真组态图编译模块用于根据所述仿真组态图中的部件信息调用所述Ovation部件库找到对应的Ovation部件，获得部件逻辑算法，并生成仿真组态图的运行逻辑；图形化调试模块用于加载调试所述仿真组态图的运行逻辑。本发明能够减少正向建模组态的人为错误。
Description
技术领域
本发明涉及核动力仿真技术领域，具体涉及基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统及仿真方法。
背景技术
核电站模拟机主要用来培训核电站操作人员，进行设计优化和验证，以及技术改造验证。Rinsim仿真平台是由核动力运行研究所研制的面向核电站的一体化仿真平台，用于核电站和核动力仿真系统开发的全寿期支撑平台。
分布式/数字化控制系统(Distributed Digital Control System，DCS)已经取代了以往的模拟仪表，并被广泛用于核电站的控制领域，。随着核电站DCS的发展，DCS功能更加强大和复杂。浙江三门核电站2#机组DCS采用Ovation控制系统。Ovation是一种分散控制系统(DCS)，由艾默生过程控制有限公司生产，主要面向电厂，钢厂和水厂的热工自动化控制解决方案。
为了研制基于Rinsim仿真平台的三门核电站2#机组全范围模拟机，需要对Ovation控制系统仿真，以满足操作员的培训需求。但是现有的Rinsim仿真平台的控制系统不能直接模拟Ovation控制系统的大多数逻辑部件，而且只能进行正向建模，当DCS厂商的设计图纸变化后，工程师需要根据图纸自行对比，重新建模组态，不仅容易引起人为错误，并且图纸数量较多，变更频繁，数据更新工作量大，耗时长。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统及仿真方法，能够实现Ovation控制仿真且避免手动建模组态的人为错误。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统，包括：
XML组态文件生成模块，其用于将逻辑组态图转化为XML组态文件，所述XML组态文件包括逻辑组态图中所有部件的部件信息、连接信息和文本信息；
部件开发模块，其用于生成与所述XML组态文件中的每个部件对应的Ovation部件并形成Ovation部件库，所述Ovation部件包括部件外观、部件数据点和部件逻辑算法；
仿真组态图生成模块，其用于根据所述XML组态文件生成仿真组态图；
仿真组态图编译模块，其用于根据所述仿真组态图中的部件信息调用所述Ovation部件库找到对应的Ovation部件，获得部件逻辑算法，并生成仿真组态图的运行逻辑；
图形化调试模块，用于加载调试所述仿真组态图的运行逻辑。
在上述技术方案的基础上，所述部件信息包括部件名称、部件库类型、位置坐标和初始化参数列表；
所述连接信息包括连接起始部件名称、连接起始变量名、连接终止部件名称、连接终止部件变量名和连接线上的坐标；
所述文本信息包括文字大小、位置坐标和文本内容。
在上述技术方案的基础上，所述逻辑组态图所在的坐标为厘米坐标，且坐标原点在左上角，所述仿真组态图所在的坐标为像素坐标，且坐标原点在左下角。
在上述技术方案的基础上，所有Ovation部件的所述部件逻辑算法形成算法库。
在上述技术方案的基础上，所述部件数据点的结构类型为LC算法点、LA模拟量点、LD数据量点或LD打包点。
在上述技术方案的基础上，基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统的仿真方法，具体步骤如下：
S1，XML组态文件生成模块将设计方的逻辑组态图转化为XML组态文件，其中所述XML组态文件包括逻辑组态图中所有部件的部件信息、连接信息和文本信息；
S2，仿真组态图生成模块根据所述XML组态文件生成仿真组态图；
S3，部件开发模块生成与所述XML组态文件中的所有部件分别对应的Ovation部件并形成Ovation部件库，其中所述Ovation部件包括部件外观、部件数据点和部件逻辑算法；
S4，仿真组态图编译模块根据所述仿真组态图中的部件信息调用所述Ovation部件库找到对应的Ovation部件，获得部件逻辑算法，并生成仿真组态图的运行逻辑；
S5，图形化调试模块加载调试所述仿真组态图的运行逻辑。
在上述技术方案的基础上，所有Ovation部件的所述部件逻辑算法形成算法库。
在上述技术方案的基础上，仿真组态图编译模块根据所述部件信息中的部件名称查找所述Ovation部件库找到对应的Ovation部件，并根据Ovation部件查找所述算法库，获得对应的部件逻辑算法。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1)本发明的一种基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统，能够应用于使用Ovation控制系统的核电站操作员的培训及设计验证。通过XML组态文件生成模块将设计方的逻辑组态图转化为XML数据格式。
2)本发明的一种基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统的仿真方法，支持批量修改部件内部的运行频率，保证在修改控制模块的运行频率时，同模块运行下的所有部件会立即同步该频率，使调试更加方便。能够较大程度与设计方的逻辑组态图保持一致，避免手动建模组态的人为错误，使电厂数据更新能较快同步到模拟机系统。
附图说明
图1为本发明实施例中的系统框图；
图2为本发明实施例中的方法流程图；
图3为本发明实施例中的逻辑组态图；
图4为本发明实施例中的仿真组态图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供一种基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统，包括XML组态文件生成模块、部件开发模块、仿真组态图生成模块、仿真组态图编译模块和图形化调试模块。
XML组态文件生成模块用于将设计方的逻辑组态图转化为XML组态文件，每一个XML组态文件对应一张逻辑组态图，XML组态文件包括逻辑组态图中所有部件的部件信息、连接信息和文本信息；其中，部件信息包括部件名称、部件库类型、位置坐标和初始化参数列表，连接信息包括连接起始部件名称、连接起始变量名、连接终止部件名称、连接终止部件变量名和连接线上的坐标，文本信息包括文字大小、位置坐标和文本内容。本发明实施例参见图3所示，逻辑组态图的左侧为输入部件，右侧为输出部件，输入部件和输出部件通过连接点连接逻辑部件，图4是与图3对应的仿真组态图，图4中左侧为输入部件，右侧为输出部件，输入部件和输出部件通过连接点连接逻辑部件。XML数据格式以具有可扩展性、灵活性、自描述性和简明性等优势被采用，能够包含大量的画面信息以及数据信息，结构简明，既方便人工查看，又便于程序解析。
集成到Rinsim平台的SimGen软件上的仿真组态图生成模块用于根据XML组态文件生成仿真组态图，逻辑组态图所在的坐标为厘米坐标，且坐标原点在左上角，仿真组态图所在的坐标为像素坐标，且坐标原点在左下角。
基于Rinsim平台的SimWare架构的部件开发模块用于生成与XML组态文件中的所有部件分别对应的Ovation部件并形成Ovation部件库，Ovation部件包括部件外观、部件数据点和部件逻辑算法。部件开发模块根据Ovation算法手册中部件图纸绘制部件外观，生成部件逻辑算法，所有Ovation部件的部件逻辑算法形成算法库。部件数据点的结构类型为LC算法点、LA模拟量点、LD数据量点或LD打包点。扩充了数据结构类型，通过Rinsim平台SimBase的数据库管理工具DBM以数据区的方式模拟各种复杂类型的数据点，以绑定方式模拟类似于结构类型的单个字段。SimWare也开发了相应的数据点定义和计算功能。本发明实施例支持在启动配置文件中配置调度顺序、运算频率。
基于Rinsim平台的SimGen的仿真组态图编译模块用于根据仿真组态图中的部件信息调用Ovation部件库找到对应的Ovation部件，获得部件逻辑算法，生成仿真组态图的运行逻辑；
基于Rinsim平台的SimUgd的图形化调试模块用于加载调试仿真组态图的运行逻辑。
本发明实施例的RINSIM平台支持批量修改部件内部的运行频率，保证在修改控制模块的运行频率时，同模块运行下的所有部件会立即同步该频率，使调试更加方便。
参见图2所示，基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统的仿真方法，具体步骤如下：
S1，XML组态文件生成模块将设计方的逻辑组态图转化为SimGen支持的XML组态文件，每一张逻辑组态图对应一个XML组态文件，其中XML组态文件包括逻辑组态图中所有部件的部件信息、连接信息和文本信息；
S2，仿真组态图生成模块根据XML组态文件生成仿真组态图；
S3，部件开发模块根据Ovation算法手册生成与XML组态文件中的所有部件分别对应的Ovation部件并形成Ovation部件库，其中Ovation部件包括部件外观、部件数据点和部件逻辑算法，所有Ovation部件的部件逻辑算法形成算法库；
S4，仿真组态图编译模块根据仿真组态图的部件信息中的部件名称查找Ovation部件库找到对应的Ovation部件，并根据Ovation部件查找算法库获得部件逻辑算法，生成仿真组态图的运行逻辑；
S5，图形化调试模块加载调试仿真组态图的运行逻辑。图形化调试模块导入初始工况，初始变量，使系统处于可运行状态，运行仿真控制系统，查看仿真动态图效果及显示数据，判断运行逻辑是否正确，对运行逻辑进行调试。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统，其特征在于，包括：
XML组态文件生成模块，其用于将逻辑组态图转化为XML组态文件，所述XML组态文件包括逻辑组态图中所有部件的部件信息、连接信息和文本信息；
部件开发模块，其用于生成与所述XML组态文件中的每个部件对应的Ovation部件并形成Ovation部件库，所述Ovation部件包括部件外观、部件数据点和部件逻辑算法；
仿真组态图生成模块，其用于根据所述XML组态文件生成仿真组态图；
仿真组态图编译模块，其用于根据所述仿真组态图中的部件信息调用所述Ovation部件库找到对应的Ovation部件，获得部件逻辑算法，并生成仿真组态图的运行逻辑；
图形化调试模块，用于展示所述Ovation仿真组态图，加载调试所述仿真组态图的运行逻辑；
所述部件信息包括部件名称、部件库类型、位置坐标和初始化参数列表；
所述连接信息包括连接起始部件名称、连接起始变量名、连接终止部件名称、连接终止部件变量名和连接线上的坐标；
所述文本信息包括文字大小、位置坐标和文本内容。
2.如权利要求1所述的基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统，其特征在于：所述逻辑组态图所在的坐标为厘米坐标，且坐标原点在左上角，所述仿真组态图所在的坐标为像素坐标，且坐标原点在左下角。
3.如权利要求1所述的基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统，其特征在于：
所有Ovation部件的所述部件逻辑算法形成算法库。
4.如权利要求1所述的基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统，其特征在于：所述部件数据点的结构类型为LC算法点、LA模拟量点、LD数据量点或LD打包点。
5.基于如权利要求1所述的基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统的仿真方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1，XML组态文件生成模块将设计方的逻辑组态图转化为XML组态文件，其中所述XML组态文件包括逻辑组态图中所有部件的部件信息、连接信息和文本信息；
S2，仿真组态图生成模块根据所述XML组态文件生成仿真组态图；
S3，部件开发模块生成与所述XML组态文件中的所有部件分别对应的Ovation部件并形成Ovation部件库，其中所述Ovation部件包括部件外观、部件数据点和部件逻辑算法；
S4，仿真组态图编译模块根据所述仿真组态图中的部件信息调用所述Ovation部件库找到对应的Ovation部件，获得部件逻辑算法，并生成仿真组态图的运行逻辑；
S5，图形化调试模块加载调试所述仿真组态图的运行逻辑；
所述部件信息包括部件名称、部件库类型、位置坐标和初始化参数列表；
所述连接信息包括连接起始部件名称、连接起始变量名、连接终止部件名称、连接终止部件变量名和连接线上的坐标；
所述文本信息包括文字大小、位置坐标和文本内容。
6.如权利要求5所述的基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统的仿真方法，其特征在于：
所有Ovation部件的所述部件逻辑算法形成算法库。
7.如权利要求6所述的基于Rinsim平台的Ovation控制仿真系统的仿真方法，其特征在于：仿真组态图编译模块根据所述部件信息中的部件名称查找所述Ovation部件库找到对应的Ovation部件，并根据Ovation部件查找所述算法库，获得对应的部件逻辑算法。
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