用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法技术方案

本发明专利技术公开了一种适用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，具体步骤如下：步骤一，控制性能验证总体架构；步骤二，建立软硬件设备测试模型；步骤三，建立控制逻辑可重构的软件测试模型；步骤四，控制系统的软硬件参数化配置及快速搭建；步骤五，控制性能指标的自动化测试。本发明专利技术的方法从功能和性能的角度模拟不同控制性能的软硬件设备和不同控制逻辑的系统服务，通过参数化配置搭建大规模层次化控制系统，从而快速判断大规模层次化控制系统控制性能及软硬件资源是否满足要求，极大的提升了大型复杂装置控制系统的控制性能验证效率。

Control performance verification method for large scale hierarchical control system

【技术实现步骤摘要】
用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法
本专利技术涉及复杂装置控制系统领域，是一种适用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法。
技术介绍
复杂装置控制系统尤其是激光装置控制系统一般采用层次化的控制架构实现控制系统的集成与监控。控制系统中存在大规模的硬件被控对象和复杂的业务控制逻辑，需要在不同计算机上部署不同的控制软件以实现控制系统的集成，尤其是在装置运行过程中会产生大量的实验数据和装置运行数据，软件层次化架构和控制软件部署的合理性对于对控制系统的可靠性、控制精度、稳定度和实时响应速度有较大的影响。早期国外采用网络化仿真工具确保计算机网络带宽满足控制要求，或通过接口模拟器实现上层控制功能的逻辑实现和快速仿真，但较难解决业务流程多变的控制场景性能测试需求。例如若需要组建一个大规模的复杂装置控制系统，其控制系统架构设计和控制软件资源部署的合理性是否能满足现场的需要，因成本和对现场的要求，故无法直接购买所有设备进行组建系统，以论证控制场景性能是否是能满足需要，进而使得控制系统的可实施性和合理性受到影响。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，包括：/n步骤一，搭建控制性能验证的总体架构；/n步骤二，建立硬件设备的测试模型；/n步骤三，建立控制逻辑可重构的软件测试模型；/n步骤四，根据控制性能的指标要求，建立待验证硬件设备以及与其对应业务流程的仿真对象，对与待验证硬件设备相关的软硬件进行参数化配置，进而搭建根据控制需求配置和部署的验证用层次化控制仿真系统；/n步骤五，采用层次化控制仿真系统进行控制性能指标的自动化验证测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，包括：
步骤一，搭建控制性能验证的总体架构；
步骤二，建立硬件设备的测试模型；
步骤三，建立控制逻辑可重构的软件测试模型；
步骤四，根据控制性能的指标要求，建立待验证硬件设备以及与其对应业务流程的仿真对象，对与待验证硬件设备相关的软硬件进行参数化配置，进而搭建根据控制需求配置和部署的验证用层次化控制仿真系统；
步骤五，采用层次化控制仿真系统进行控制性能指标的自动化验证测试。


2.如权利要求1所述的用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，在步骤一中，所述总体架构被配置为通过搭建对应的硬件环境以及与其相配合的层次化控制模型以实现；
所述硬件环境被配置为包括：
被控硬件设备；
用于安装和集成被控硬件设备对象驱动的前置计算机；
用于实现前置计算机的资源监控，并对被控硬件设备对象进行远程部署、启停及监控的控制台计算机；
按照内存、CPU、硬盘空间、操作系统类型生成虚拟机，以对控制台计算机进行启停或布署的服务器，其中，所有计算机上均已安装部署和软件启停服务；
所述层次化控制模型被配置为包括：
被控硬件设备；
用于对不同被控硬件设备封装为服务，以实现真实运行及仿真模式切换的设备对象；
用于实现流程业务组合的系统服务软件；
用于实现软件部署、管理及性能测试的集中控制工具，其被配置为包括用于配置控制系统规模、层次化、软件部署及监控的参数配置工具，用于在服务器内根据内核、内存、网络带宽、操作系统相关要求进行参数化配置，并创建虚拟计算机模板、修改计算机硬件配置参数、对计算机启停进行操作的计算机监控工具，用于根据配置参数远程部署控制软件的软件部署工具，用于通过远程实现控制软件的启停及计算机资源监控的设备服务启停工具，以及设备模拟器和系统服务模拟器。


3.如权利要求1所述的用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，在步骤二中，所述硬件设备的测试模型的建立被配置为包括：
根据不同被控硬件设备对计算机资源需求的不一致性，设备模拟器通过json配置文件配置硬件设备功能，以建立不同的仿真测试模型。


4.如权利要求1所述的用于大规模层次化控制系统的控制性能验证方法，其特征在于，在步骤三中，所述控制逻辑可重构软件测试模型的建立被配置为包括：
对硬件设备进行批量控制，并根据函数名称、控制功能、输入参数类型及被控对象列表创建相关函数，在客户端调用函数时实现设备批量控制功能的设备控制软件；
实现业务流程控制，并根据DAG模型，建立业务功能实现点，并建立业务功能点之间的逻辑，通过流程执行引擎执行相关控制流程，实现串并行及闭环操作的流程控制软件；
对批量被控硬件设备属性进行监控，并根据被控硬件设备的属性名称、设备列表，周期性轮询设备的状态信息，并将上述属性信息以事件机制发布给客户端的设备状态监控软件。


5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：余冰，安宝冉，孙黎，李立，罗君，曾司凤，高航，任强，邓金华，吴淮，倪志高，王晓丽，谢兴全，陈刚，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院计算机应用研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51