一种可视化过程控制系统组态仿真方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可视化过程控制系统组态仿真方法，步骤1：组态图及原理图的建立；通过从组件库中选取虚拟对象组件建立用于模拟实际设备的组态图，并通过从控件库中选取虚拟对象控件建立用于表征过程控制系统框图的原理图；将组态图的虚拟对象组件和原理图中的虚拟对象控件绑定；将原理图中虚拟对象控件对应的图形与作为后台仿真支撑的M文件或Simulink模块绑定；步骤2：仿真运行，启动Matlab引擎，生成仿真数据，并在组态图中显示控制结果。该仿真方法能够根据可视化的原理图对组态图所描绘的过程控制系统进行在线或离线仿真，具有操作简便、仿真效率高的特点，能够良好地模拟工业过程控制系统的生产状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
过程控制对象具有体积大、能耗高、污染大等特点，存在多变量、非线性、强耦合、干扰严重和工况变化频繁等复杂特性，因此真实的模拟整个过程控制系统具有很大的难度。随着自动化、信息化的快速发展，推动了模拟工业过程控制实验系统的需求和开发。目前，大部分工业过程控制系统是针对特定领域特定流程进行模拟，缺乏通用性和扩展性。过程控制平台主要是一些监控软件，虽然提供可视化的监控界面，能够非常直观、形象的模拟工业系统，但只能进行简单的数学运算、参数设定和查看系统运行状况等功能，控制算法单一，而且不具备控制原理可视化功能。由于大部分软件不是开源软件，系统的二次开发时间长，使其在应用上受到限制。Matlab是一款集算法开发、数据可视化、数据分析及数值计算等为一体的功能强大的仿真软件，但是其界面单调，缺乏对实际过程控制系统的各个环节形象化描述。而基于Matlab的工业过程仿真实验平台开发大部分是建立在PLC或者DCS硬件系统的基础上设计开发的，缺乏纯软件的过程控制仿真实验平台。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供，该可视化过程控制系统组态仿真方法，不但充分利用了 MATL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可视化过程控制系统组态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：组态图及原理图的建立；在可视化的工程界面中，通过从组件库中选取虚拟对象组件建立用于模拟实际设备的组态图，并通过从控件库中选取虚拟对象控件建立用于表征过程控制系统框图的原理图；将组态图的虚拟对象组件和原理图中的虚拟对象控件绑定；将原理图中虚拟对象控件对应的图形与作为后台仿真支撑的M文件或Simulink模块绑定；步骤2：仿真运行建立仿真机制，启动Matlab引擎，生成仿真数据，并在组态图中显示控制结果。

【技术特征摘要】
1.一种可视化过程控制系统组态仿真方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1:组态图及原理图的建立；在可视化的工程界面中，通过从组件库中选取虚拟对象组件建立用于模拟实际设备的组态图，并通过从控件库中选取虚拟对象控件建立用于表征过程控制系统框图的原理图；将组态图的虚拟对象组件和原理图中的虚拟对象控件绑定；将原理图中虚拟对象控件对应的图形与作为后台仿真支撑的M文件或Simulink模块绑定；步骤2 :仿真运行建立仿真机制，启动Matlab引擎，生成仿真数据，并在组态图中显示控制结果。2.根据权利要求1所述的可视化过程控制系统组态仿真方法，其特征在于，建立组件库的方法为利用VC++调用Visual Graph绘制虚拟对象组件所需图形；虚拟对象组件采用基于传递函数模型、状态空间模型、最小二乘模型、神经网络四种建模方式构造，后两种建模方式需进行参数设置；虚拟对象组件与原理图中的虚拟对象控件建立自动连接；所述的虚拟对象组件是能在组态界面中操作的广义对象图形，广义对象包含控制系统的被控对象、执行机构和传感器。3.根据权利要求2所述的可视化过程控制系统组态仿真方法，其特征在于，将原理图中Visual Graph控件图形即虚拟对象控件和作为后台仿真支撑的Simulink控制算法模块绑定，控件库中包括控制器控件和输入控件，控制器控件包括PID控制器控件、模糊控制器控件和专家控制器控件，输入输出控件包括阶跃信号输入控件、正弦信号输入控件、模拟量输入控件、模拟量输出控件、数字量输入控件和数字量输出控件。4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴敏，曹卫华，王芳，安剑奇，何勇，王冠华，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：