自动控制和信息系统的选择性功能组模拟技术方案

一种模拟模型，该模型可以分别地和有选择地模拟一全面的生产系统的子处理。该定制的模拟器可以直接模拟系统的所有处理、系统处理的任意联合、或者系统的一个单独处理。系统的余下处理由操作员或者等同的软件程序执行。该模型和相应的信息可以被用于测试、设计、评估、调整、认证和培训的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种模拟，并且尤其涉及一种选择性组模拟的特殊模型。
技术介绍
团队在实际的产品线被销售给公众之前的新项目的准备期间就投入了大量的金钱、时间和资源，更别说发布了。公司可以在计划阶段创建工作原型来起到辅助的作用。然而，这类原型已经不足以满足今天的复杂需求了。首先，原型是耗时的并且创建起来也很昂贵。第二，原型常常不能正确地描绘那些特别大，特别小或者特别复杂的系统的细节。第三，尽管原型可能模拟一个单个产品的生产过程，但是这样的原型不能完全实现一个完整的生产系统的效果和挑战。取而代之的，团队可能依靠模拟来模仿一个新产品在现实世界中的行为。模拟是一种完全在软件中执行的模型，它传达关于产品将会如何运转的信息。然后这些信息被用于评估和实现系统中那些可选的部分。例如，一个新的牛油花生酱制造车间可以使用模拟来优化特定组件的速度设定以及使批处理的吞吐量最大化，而不必承受试运行造成的浪费。能够给出正确结果的可信的模拟技术对于许多商业的运作计划是必须的。试运转时间与新系统从交付开始到满负荷状态运行时结束的这段时间有关。在这段时间内，系统的调试和员工培训是每一个项目的基本部分，并且可能引起对有关与该延期相关的费用的严重关注。模拟可以通过把测试和培训阶段转移到项目时间框架的相对较早的时间点来缩短试运行时间。另外，模拟可以帮助决定是否需要实现对现有程序的某些修改。模拟可以评估对于系统的假设的改动的结果。这些结果可以被用来分析以决定哪些调整是值得的。例如，生产线模拟器可以重新制定生产线的顺序以找到最高效的结果。商业依靠模拟来持续并无缝的改善它们的程序和处理。此外，模拟还可以是一种有效的培训和认证机制。同样地，一个飞行员新手将不会一开始就驾驶一架真正的飞机，一个工厂操作员同样也不会立即就开动一台机器。一个新的用户可以在与真实的机器，产品或者程序交互之前通过模拟来学习和完善他的技术。因此，通过模拟设备上的练习可以把影响实际操作的错误最小化。模拟也可以促进在加速时和非常规事件情景中的培训。由于安全性和费用的考虑，商业需要一种用于培训期的准确模拟技术。高度灵活的模拟允许组织详细地定制针对他们需求的参数。他们依靠模拟本身，连同其用于战略计划、测试和培训的结果。例如银行，制造业，供应链分析，医疗保障，机场安全和军事等众多领域都可以在模拟分析中获益。不管所述模拟的具体目标如何，精密地模仿整个系统相关的内部或者外部功能的模拟是非常有用的。
技术实现思路
下述的内容介绍了所要求保护对象的简略概述，以便提供在此描述的某些方面的基本理解。这个概述不是一种泛泛的纵览，并且不是用来标识关键元素或描述所要求保护对象的范围。它唯一的目的是简单提供所要求保护对象的一些概念，就好像是后面将要详细描述的内容的序幕一样。一种生产系统，包括多种子处理，这些子处理以一种统一的方式彼此相联系和协作。尽管构成系统的特殊组件可以改变，但是一个示例性的系统由三个一般的部分组成高层控制、设备控制逻辑和物理系统。更明确的来说，该系统可以包括用于次序产生、计划/调度、逻辑/控制器、接口设备(例如，人机接口，图形用户界面，用户接口，和操作员接口)、通讯器、数据资料记录和物理系统的子处理。如果整个系统由于检测和评估的原因而需要运行，那么模拟器将会内聚地(cohesively)执行整个系统。但是，当仅有一部分系统由于重新配置的原因而需要测试的话，那么那些需要测试的处理将被操作员或者练习生执行，而模拟器运行其余的处理。可选的模拟可以被使用于各种应用，例如单元测试处理控制器逻辑、全面控制系统测试、高层软件测试、操作员接口设计和操作员培训。仿真可以代替模拟处理或作为其的补充。仿真的特征包括完全受控制的时钟级数(例如，改变速度或者暂停时钟)和在例如现场可编程门阵列的定制可编程设备上规划设计的能力。尽管系统的处理是以某种方式相互联系的，但是此处描述的模拟器可以灵活地选择仅仅一个处理或者多个处理的任意组合来单独模拟。操作剩余处理的操作员提供带有可调节参数的模拟模型。通过这个处理，被执行(而不是被模拟)的部分被测试以便查看其是如何被编程的以及它们的运转情况。模拟器可以执行整个系统以观察生产线处理。例如，模拟器可以建立一整个装配加工的模型以便分辨出潜在的问题和瓶颈。人们可以评估这些问题并且相应地调整处理过程，然后重新运行调整过的模拟器以便在模型中观察改进的结果。这种整体模拟可以被实现用于新的或者已经存在的项目。可选的，模拟器可以执行系统的选定部分。这使得该系统的任意特定部分的隔离和准确测试成为可能。模拟使人们可以检验控制器代码中的逻辑和输入输出是否展示了恰当的行为。模拟也可以使人们验证多个系统控制器一同工作以充分处理在现实环境中可能发生的多种情况。此外，模拟允许人们测试在系统中各种复杂情景的高层软件反应。例如，选择性的模拟可以被用于验证加热器是否被恰当的编程以便在必要的时间段开关。这个例子证明了控制器和加热器之间的关系。为了达到测试的目的，最终会被连接到加热器的控制器被连接到代替加热器作用的模拟器上。操作员可以使用该模型来确定加热器控制器在各种模拟的场景中正确的实现了其功能，这些情景响应相应的设定点，命令，和状态。另外，模拟器是可以帮助工程师不需要等待实际系统完成就可以设计舒适的用户接口的工具。工程师可以观察和收集来自于操作员的建议，所述操作员评价视觉效果和功能配置的舒适程度。模拟器还可以执行系统某些适当的部分以达到培训的目的。例如，当一个模拟器被用做培训设备，当练习生操作系统的高层控制部分时，系统的运行和交互部分被模拟。这种情况下，学员连续地与模拟器交互，该模拟器在某种程度上与真正的环境是相似的。为了达到前述的和相关的目标，在此通过结合后面的描述和附图来描述示例部分。这些例子是象征性的，但是，在所要求保护对象的原理下可以采用一些其它的方式实现，并且该要求保护的对象规定为包括所有这些例子和它们等同的替代方法。其它的优点和新颖性基于与附图相结合的详细描述会变得更加明显。附图说明附图1示出了模拟系统的方框图。附图2示出了模拟组件的方框图。附图3示出了用于完全监控和评估的模拟系统的方框图。附图4示出了用于操作员培训的模拟系统的方框图。附图5示出了用于操作员培训的模拟系统的另一方框图。附图6示出了用于测试的模拟系统的方框图。附图7示出了用于测试的模拟系统的另一方框图。附图8示出了说明用于实现模拟的方法的典型流程图。附图9示出了说明用于配置模拟组件的方法的典型流程图。附图10示出了说明用于实现模拟的方法的另一个典型流程图。附图11示出了说明适当的操作环境的示意方框图。附图12示出了在线服务示例(sample-computing)环境的示意方框图。具体实施例方式现在结合附图说明要求保护的对象，其中相同的附图标记被用于代表相同的内容。为了说明的原故，下文中首先说明了大量特殊的细节以便提供对所要求保护的对象的更好的理解。但是，显而易见的，所要求保护的对象可以不使用这些特殊的细节来实现。另一方面，方框图中示出了公知的结构和器件来帮助描述所要求保护的对象。本申请所使用的技术术语“组件”和“系统”是用于表示计算机相关的实体，可以是硬件、软件和硬件的组合、软件、执行中的软件。例如，组件可能是但不限定为处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一个实现模拟的系统，所述系统包括：　　　　多个保存在计算机可读介质上的处理组件；和　　　　基于用户选择和所述多个处理组件的子集的分组，模拟所述系统中所述多个处理组件的定制子集的模拟组件。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：DT斯特洛克，GO柯特，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]