一种仿真系统中的分布式通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种仿真系统中的分布式通信系统及方法，通信系统包括：模型端和VDPU端，模型端与若干VDPU端之间通过总线进行数据交互；模型端运行着若干model进程和client通信进程，且model进程和client通信进程是一一映射的；每个VDPU端运行着若干虚拟控制器服务和server通信进程，server通信进程的数量和虚拟控制器服务的个数相同，且一一映射；模型端和VDPU端分别运行在不同的工作站上；一台工作站上运行的虚拟控制器服务数量超过设定值后，通过增加具有相同配置的工作站进行扩展。本发明专利技术提高了数据通信的效率，可扩展性好且降低了网络负荷，降低了出错的概率，提高了系统的灵活性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种仿真系统中的分布式通信系统及方法


[0001]本专利技术属于仿真系统
，具体涉及一种仿真系统中的分布式通信系统及方法。

技术介绍

[0002]随着分散控制系统的自动化和智能化程度的不断提高，控制逻辑和算法也变得越来越复杂，一个新设计的组态逻辑在没有经过充分的测试验证后，是不允许直接下装到真实的分散控制系统中，特别是在系统投运后，为了保证其安全可靠的运行，不建议对实际的分散控制系统进行频繁的实验性操作。同时，运维人员也需要对复杂的分散控制系统的工作流程进行学习和实践，但是在真实的分散控制系统环境中对运维人员的培训也是不现实的，因此，分散控制系统的仿真系统显得十分有必要，而数据通信相当于仿真系统的脉络，数据通信的稳定可靠及实时性是非常重要的。现有技术缺点如下：
[0003]1)架构设计固定，不够灵活，可扩展性差；
[0004]2)通信效率有限制，不能满足HMI操作快速响应的应用场景；
[0005]3)通信程序与模型的数据交互接口设计不友好，针对不同厂家的模型需要开发不同的通信客户端程序；
[0006]4)配置不灵活，不可扩展。

技术实现思路

[0007]为解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种仿真系统中的分布式通信系统及方法，提高了数据通信的效率，可扩展性好且降低了网络负荷，降低了出错的概率，提高了系统的灵活性。
[0008]为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0009]第一方面，提供一种仿真系统中的分布式通信系统，包括：一个模型端和若干VDPU端，所述模型端与若干所述VDPU端之间通过总线进行数据交互；所述模型端运行着若干model进程和client通信进程，且model进程和client通信进程是一一映射的；每个所述VDPU端运行着若干虚拟控制器服务和server通信进程，server通信进程的数量和虚拟控制器服务的个数相同，且一一映射；所述模型端运行在一台工作站上，每个所述VDPU端运行在一台工作站上；一台工作站上运行的虚拟控制器服务数量超过设定值后，通过增加具有相同配置的工作站进行扩展。
[0010]进一步地，所述模型端维护了一个client通信进程和虚拟控制器索引号的映射表，所述VDPU端维护了一个server通信进程和虚拟控制器索引号的映射表，另外，模型端还维护了一个虚拟控制器索引号和虚拟控制器所在工作站的IP地址、server通信进程端口号、client通信进程端口号的映射表，VDPU端还维护了一个虚拟控制器索引号和模型端工作站的IP地址、client通信进程端口号、server通信进程端口号的映射表；模型端每个虚拟控制器对应一个client通信进程，即一个client通信进程专门负责为一个虚拟控制器提供
数据源服务，VDPU端每个虚拟控制器对应一个client通信进程，即一个server通信进程专门为一个虚拟控制器提供数据访问服务，client通信进程和server通信进程也是一一映射的关系，每个client通信进程和每个server通信进程采用独立的通信链路进行数据传输。
[0011]进一步地，所述模型端配置有model进程管理配置文件manage.csv、通信参数配置文件client.ini和点表配置文件MMI.csv；所述VDPU端配置有server进程管理配置文件manage.csv、通信参数配置文件server.ini和点表配置文件MMI.csv；每个配置文件中均有一个类别为虚拟控制器名字，用以标识不同的配置信息，并将三种不同用途的配置文件的信息映射在一起。
[0012]进一步地，model进程管理配置文件中的虚拟控制器名字用于标识不同的model进程；server进程管理配置文件中的虚拟控制器名字用于标识不同的server通信管理进程；通信参数配置文件client.ini中的虚拟控制器名字用于标识此虚拟控制器所在的VDPU端的工作站的IP地址、VDPU端的与此虚拟控制器所映射的server信进程的端口号和模型端的与此虚拟控制器所映射的client通信进程的端口号；通信参数配置文件server.ini中的虚拟控制器名字用于标识模型端所在工作站的IP地址、模型端与此虚拟控制器所映射的client通信进程运行时占用的端口号和VDPU端与此虚拟控制器所映射的server通信进程运行时占用的端口号；点表配置文件MMI.csv中的虚拟控制器名字用于标识标签点类别、模型端标签点名字和VDPU端标签点名字。
[0013]进一步地，所述client通信进程以第三方库的形式与model进程进行交互，并提供供模型调用的各种接口，包括：初始化、注册信息、获取标签点索引、读取模型信息、写入模型信息和发指令。
[0014]进一步地，标签点类型包括：模拟量输入、模拟量输出、数字量输入和数字量输出，不同类型的标签点对应不同应用场景中的测点；将不同类型的标签点的实时数据存储在不同的数据池中，数据传输过程中根据标签点的类型分别写入到映射的数据池或从映射的数据池中获取数据，不同标签点类型的数据独立传输和存储。
[0015]进一步地，工况指令由模型管理进程分发给VDPU端所有的server通信进程，再由server通信进程将工况指令传送给虚拟控制器服务，虚拟控制器服务收到工况指令后，根据指令的内容操作虚拟控制器。
[0016]进一步地，传输工况指令的同时还携带有辅助信息conInf，conInf为0时表示控制所有的虚拟控制器服务，conInf为虚拟控制器索引号时，单独控制一个虚拟控制器索引映射的虚拟控制器；工况指令的配置信息在点表配置文件MMI.csv中，包括虚拟控制器名字、runStop对应的标签点和scenario对应的标签点；辅助信息conInf通过管理配置文件manage.csv中的虚拟控制器名字映射获得。
[0017]进一步地，所述VDPU端还运行有SMS进程和TMS进程和ACS进程：SMS进程，用于登记和寻址服务，其在后台维护一个包括已登记服务、组和安全信息的数据库，借助于此数据库中存储的信息将客户端发送的请求发送到最终目的地；TMS进程，用于根据不同的数据量分别采用TCP、UDP或单播、组播方式进行数据传输；ACS进程，用于维护一个安全信息列表，当客户端向服务端发送请求时，服务端首先查看是否有权限响应此请求。
[0018]第二方面，提供一种仿真系统中的分布式通信方法，基于第一方面所述的仿真系统中的分布式通信系统，所述方法包括：server通信进程定时从总线上接收请求信息，验证
是发给自己的数据则按照分布式寻址设计接收数据，用于虚拟控制器进行处理，并将处理后的数据存入输出缓存中，其中，server通信进程从总线上接收的数据是client通信进程按照预先设置的刷新周期定时从模型获取并发送到总线上的数据；server通信进程定时从输出缓存中获取数据并发送到自定义软总线上，用于client通信进程定时从总线中读取目标数据，然后写入模型的输入缓存，模型根据不同的预置算法模块处理得到不同的输出数据，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿真系统中的分布式通信系统，其特征在于，包括：一个模型端和若干VDPU端，所述模型端与若干所述VDPU端之间通过总线进行数据交互；所述模型端运行着若干model进程和client通信进程，且model进程和client通信进程是一一映射的；每个所述VDPU端运行着若干虚拟控制器服务和server通信进程，server通信进程的数量和虚拟控制器服务的个数相同，且一一映射；所述模型端运行在一台工作站上，每个所述VDPU端运行在一台工作站上；一台工作站上运行的虚拟控制器服务数量超过设定值后，通过增加具有相同配置的工作站进行扩展。2.根据权利要求1所述的仿真系统中的分布式通信系统，其特征在于，所述模型端维护了一个client通信进程和虚拟控制器索引号的映射表，所述VDPU端维护了一个server通信进程和虚拟控制器索引号的映射表，另外，模型端还维护了一个虚拟控制器索引号和虚拟控制器所在工作站的IP地址、server通信进程端口号、client通信进程端口号的映射表，VDPU端还维护了一个虚拟控制器索引号和模型端工作站的IP地址、client通信进程端口号、server通信进程端口号的映射表；模型端每个虚拟控制器对应一个client通信进程，即一个client通信进程专门负责为一个虚拟控制器提供数据源服务，VDPU端每个虚拟控制器对应一个client通信进程，即一个server通信进程专门为一个虚拟控制器提供数据访问服务，client通信进程和server通信进程也是一一映射的关系，每个client通信进程和每个server通信进程采用独立的通信链路进行数据传输。3.根据权利要求2所述的仿真系统中的分布式通信系统，其特征在于，所述模型端配置有model进程管理配置文件manage.csv、通信参数配置文件client.ini和点表配置文件MMI.csv；所述VDPU端配置有server进程管理配置文件manage.csv、通信参数配置文件server.ini和点表配置文件MMI.csv；每个配置文件中均有一个类别为虚拟控制器名字，用以标识不同的配置信息，并将三种不同用途的配置文件的信息映射在一起。4.根据权利要求3所述的仿真系统中的分布式通信系统，其特征在于，model进程管理配置文件中的虚拟控制器名字用于标识不同的model进程；server进程管理配置文件中的虚拟控制器名字用于标识不同的server通信管理进程；通信参数配置文件client.ini中的虚拟控制器名字用于标识此虚拟控制器所在的VDPU端的工作站的IP地址、VDPU端的与此虚拟控制器所映射的server信进程的端口号和模型端的与此虚拟控制器所映射的client通信进程的端口号；通信参数配置文件server.ini中的虚拟控制器名字用于标识模型端所在工作站的IP地址、模型端与此虚拟控制器所映射的client通信进程运行时占用的端口号和VDPU端与此虚拟控制器所映射的server通信进程运行时占...

【专利技术属性】
技术研发人员：白忠贺，吴科，黄蕾，王鹏，纪政，
申请(专利权)人：南京国电南自维美德自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：