模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统及方法，包括操作显示终端、仿真服务器、虚拟DCS服务器以及DCS控制机柜；操作显示终端与仿真服务器形成全仿真的DCS验证平台，在设计阶段对DCS设计方案和设计文件进行验证测试；操作显示终端、仿真服务器和虚拟DCS服务器形成半实物仿真的DCS验证平台，在工厂各验证阶段对DCS组态软件进行验证测试；操作显示终端、仿真服务器和DCS控制机柜形成实物仿真的DCS验证平台，在工厂各验证阶段对DCS软硬件进行验证测试。本发明专利技术可对核电DCS全生命周期进行验证，仅采用一套仿真系统就可满足不同层次的验证仿真需求，又实现各阶段仿真应用成果共享，高质量、高效率、低成本、短周期地完成开发、测试验证任务。成开发、测试验证任务。成开发、测试验证任务。

【技术实现步骤摘要】
模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统及方法


[0001]本专利技术涉及仿真
，更具体地说，涉及一种模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统及方法。

技术介绍

[0002]随着仿真技术和计算机技术的发展，计算机仿真技术在核电站DCS验证领域被越来越广泛地应用。但就目前的应用情况来看，缺乏系统性，DCS各个阶段如设计阶段、工厂验收测试阶段、系统高度及瞬态验证阶段、功率运行验证阶段的仿真应用成果没有实现共享，不同阶段开发不同的仿真过程模型，造价昂贵、工期及成本较高，或者为了节约成本甚至过于简化仿真过程模型，验证测试范围有限，验证测试质量得不到保证。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有的缺陷，提供一种模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统及方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，包括：操作显示终端、与所述操作显示终端通信的仿真服务器、与所述仿真服务器通信的虚拟DCS服务器以及与所述仿真服务器通信的DCS控制机柜；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，包括：操作显示终端、与所述操作显示终端通信的仿真服务器、与所述仿真服务器通信的虚拟DCS服务器以及与所述仿真服务器通信的DCS控制机柜；所述操作显示终端与所述仿真服务器形成全仿真的DCS验证平台，用于在设计阶段对DCS设计方案和设计文件进行验证测试；所述操作显示终端、所述仿真服务器和所述虚拟DCS服务器形成半实物仿真的DCS验证平台，用于在工厂验收测试阶段、系统调试及瞬态验证阶段、功率运行验证阶段对DCS组态软件进行验证测试；所述操作显示终端、所述仿真服务器和所述DCS控制机柜形成实物仿真的DCS验证平台，用于在工厂验证测试阶段、系统调试及瞬态验证阶段对DCS软硬件进行验证测试。2.根据权利要求1所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，还包括：网关通讯模块；所述网关通讯模块分别与所述仿真服务器和所述虚拟DCS服务器连接，用于供所述仿真服务器和所述虚拟DCS服务器进行通讯。3.根据权利要求2所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述网关通讯模块采用Modbus协议供所述仿真服务器和所述虚拟DCS服务器进行通讯。4.根据权利要求2所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，还包括：PLC硬接线通讯模块；所述PLC硬接线通讯模块分别与所述仿真服务器和所述DCS控制机柜连接，用于供所述仿真服务器和所述DCS控制机柜进行通讯。5.根据权利要求4所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述PLC硬接线通讯模块采用Modbus协议供所述仿真服务器和所述DCS控制机柜进行通讯。6.根据权利要求4所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述PLC硬接线通讯模块包括：PLC控制器和与所述PLC控制器连接的输入/输出模块；所述输入/输出模块用于供所述仿真服务器和所述DCS控制机柜进行数据通信；所述PLC控制器用于控制所述输入/输出模块的信号输入或者信号输出。7.根据权利要求6所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述输入/输出模块包括：多个I/O接口；所述多个I/O接口分别与所述仿真服务器上对应的I/O口和所述DCS控制机柜上对应的I/O口连接，以实现所述仿真服务器与所述DCS控制机柜的数据通信。8.根据权利要求4所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述仿真服务器包括：全范围过程仿真模型；所述全范围过程仿真模型用于根据所述操作显示终端发送的初始工况信息仿真模拟仪控系统状态及物理参数、并输出初始仿真数据，以及根据返回的初始DCS控制指令进行仿真，并输出初始仿真结果和初始测试数据；或者，所述全范围过程仿真模型用于根据验证操作信息仿真模拟仪控系统，并输出验证仿真数据，以及根据返回的验证DCS控制指令进行仿真，并输出验证仿真结果和验证测试数据。9.根据权利要求8所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所
述仿真服务器还包括：待测DCS仿真模型；所述待测DCS仿真模型用于接收所述全范围过程仿真模型发送的初始仿真数据，根据所述初始仿真数据进行测试运算，并返回所述初始DCS控制指令给所述全范围过程仿真模型；或者，所述待测DCS仿真模型用于接收所述全范围过程仿真模型发送的验证仿真数据，根据所述验证仿真数据进行测试运算，并返回所述验证DCS控制指令给所述全范围过程仿真模型。10.根据权利要求9所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述仿真服务器还包括：接口模块仿真模型；所述接口模块仿真模型分别与所述全范围过程仿真模型和所述待测DCS仿真模型连接，用于供所述全范围过程仿真模型和所述待测DCS仿真模型进行数据交互。11.根据权利要求10所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述接口模块仿真模型包括：模拟量输入接口仿真模型和模拟量输出接口仿真模型；所述模拟量输入接口仿真模型和所述模拟量输出接口仿真模型用于进行信号/数据切换、冻结以及量纲转换。12.根据权利要求11所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述接口模块仿真模型还包括：数字量输入接口仿真模型和数字量输出接口仿真模型；所述数字量输入接口仿真模型和所述数字量输出接口仿真模型用于进行信号/数据切换、冻结以及逻辑取反。13.根据权利要求12所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述模拟量输入接口仿真模型、所述模拟量输出接口仿真模型、所述数字量输入接口仿真模型和所述数字量输出接口仿真模型包括：第一设置模式；在所述第一设置模式时，所述全范围过程仿真模型和所述待测DCS仿真模型进行数据交互，所述待测DCS仿真模型接收和输出物理值数据。14.根据权利要求12所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述模拟量输入接口仿真模型、所述模拟量输出接口仿真模型、所述数字量输入接口仿真模型和所述数字量输出接口仿真模型包括：第二设置模式；在第二设置模式时，所述全范围过程仿真模型、所述网关通讯模块和所述虚拟DCS服务器进行数据交互，所述虚拟DCS服务器接收和输出电流信号值。15.根据权利要求14所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述电流信号值为4～20mA的电流信号。16.根据权利要求12所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述模拟量输入接口仿真模型、所述模拟量输出接口仿真模型、所述数字量输入接口仿真模型和所述数字量输出接口仿真模型包括：第三设置模式；在第三设置模式时，所述全范围过程仿真模型、所述PLC硬接线通讯模块和所述DCS控制机柜进行数据交互，所述DCS控制机柜接收和输出电流信号值。17.根据权利要求16所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述电流信号值为4～20mA的电流信号。18.根据权利要求2所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所
述虚拟DCS服务器包括：待测DCS半实物仿真模型；所述待测DCS半实物仿真模型通过所述网关通讯模块接收所述仿真服务器发送的仿真数据，根据所述仿真数据进行处理运算，并通过所述网关通讯模块返回DCS操作指令至所述仿真服务器。19.根据权利要求4所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述DCS控制机柜包括：待测DCS实物仿真模型；所述待测DCS实物仿真模型通过所述PLC硬接线通讯模块接收所述仿真服务器发送的仿真数据，根据所述仿真数据进行处理运算，并通过所述PLC硬接线通讯模块返回DCS操作指令至所述仿真服务器。20.根据权利要求19所述的模块化的DCS全生命周期验证平台仿真系统，其特征在于，所述DCS控制机柜还包括：机柜接口单元；所述机柜接口单元与所述待测DCS实物仿真模型连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈梅，谢光辉，辛成东，张海，闻振江，何桂波，谭翔，董士杰，李鹏飞，谢开明，黄明，
申请(专利权)人：中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：