CN106125718B - 一种控制***检定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种控制***检定方法，该方法通过检定控制软件能否正确识别和处理输入信号，实现对控制***的检定，其中需要建立输入信号映射区，用于存放输入信号；建立输出信号映射区，用于存放输出信号；控制***的控制软件获取来自输入信号映射区的信号，经控制软件处理后得到的控制输出信号存放在输出信号映射区。本发明能在确保设备安全的前提下，方便快捷地模拟各种现场输入信号，检定控制软件能否正确识别和处理，以检定控制***是否满足设计和整改要求。

Description

一种控制***检定方法
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其是涉及一种控制***检定方法。
背景技术
如图1所示，现有控制***软件的工作流程是：在控制软件中直接引用来自现场的输入信号，经控制软件处理后的输出控制信号直接传输给各种输出控制模块，由输出控制模块控制各个执行机构，以达到自动控制的目的。这种现有控制***存在的问题如下：
当需要检验控制软件是否到达设计要求，必须人为模拟各种现场输入信号。对于简单逻辑关系的信号模拟相对容易，对于具有复杂逻辑关系的信号是很难模拟的。如：某个信号的梯度变化是很难准确模拟的，也就是很难检验该信号的梯度判断及处理是否正确。况且在模拟现场信号的过程中，控制软件会直接控制设备的运行，若控制软件存在隐患，可能会对设备造成损伤，存在安全隐患。
最为严重的是对于控制软件是否满足设计要求，无论供方还是需方都无法准确验证。若控制软件存在隐患，在实际使用中必然会暴露出来，此时有可能会对设备和生产造成无法估量的损失；控制***在使用一段时间后，根据实际使用情况，有时需要对现有控制软件进行修改，修改后的控制软件同样需要进行检定。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种控制***检定方法，其能在确保设备安全的前提下，能方便快捷地模拟各种现场输入信号，检定控制软件能否正确识别和处理，以检定控制***是否满足设计和整改要求。
本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：
一种控制***检定方法，该方法通过检定控制软件能否正确识别和处理输入信号，实现对控制***的检定，其特征在于，建立输入信号映射区，用于存放输入信号；建立输出信号映射区，用于存放输出信号；控制***的控制软件获取来自输入信号映射区的信号，经控制软件处理后得到的控制输出信号存放在输出信号映射区。
作为进一步的技术方案，输入信号为现场输入信号或模拟输入信号，输出信号映射区将输出信号输出的方式为物理输出或模拟输出。
作为进一步的技术方案，当输入信号为现场输入信号时，通过物理输出将输出信号映射区中的信号传输至各种输出控制模块实现真实的物理控制或者通过模拟输出将输出信号映射区中的信号传输至各模拟输出区实现模拟的物理控制。
作为进一步的技术方案，当输入信号为模拟输入信号时，通过物理输出将输出信号映射区中的信号传输至各种输出控制模块实现真实的物理控制或者通过模拟输出将输出信号映射区中的信号传输至各模拟输出区实现模拟的物理控制。
作为进一步的技术方案，模拟输入信号通过随机模拟或自动模拟或半自动模拟产生。
与现有技术相比，本发明具体以下优点：
1、安全性高：在确保物理设备安全的前提下，检验控制软件是否满足设计要求，让供需都能清楚了解控制***是否满足设计要求，同时不会对物理设备造成任何损伤；
2、适用性广：
对于供方可以随时检定控制软件，包括设计阶段、出厂调试阶段和现场调试阶段和现场设备验收阶段；对于需方也可以随时检定现有控制软件：当需要对生产工艺做改变时，必然涉及控制软件的改变，控制软件改变后，可以在全模拟方式下对控制软件进行检定，直到控制软件完全满足新的生产工艺要求为止，在这个过程中不会对物理设备造成任何损伤，确保设备安全，同时经过检定后的控制软件，又可以保证安全生产；对第三方来讲，当其生产过程中因控制***导致故障，影响的安全生产，第三方也可以使用该方法对各个控制***进行检定，目的是发现控制软件中存在的隐患，消除存在的隐患，确保安全生产。
附图说明
图1为现有控制***软件结构图；
图2为本发明的***结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图2所示，本发明提供一种控制***检定方法，该方法通过检定控制软件能否正确识别和处理输入信号，实现对控制***的检定，其需要建立输入信号映射区，用于存放输入信号；建立输出信号映射区，用于存放输出信号；控制***的控制软件获取来自输入信号映射区的信号，经控制软件处理后得到的控制输出信号存放在输出信号映射区。输入信号为现场输入信号或模拟输入信号，输出信号映射区将输出信号输出的方式为物理输出或模拟输出。
其中，现场输入信号是根据现场实际设备所产生的信号，模拟输入信号是利用计算机模拟各种现场输入信号所产生的信号。模拟现场输入信号的方式也是多种多样。模拟输入信号有三种方式：随机模拟、自动模拟和半自动模拟。详解如下：
随机模拟：
即在计算机上，人为模拟各种现场输入信号。如：电动机运行信号、电动机过载信号和电动机三相工作电流/电压等信号。
自动模拟：
如补水池水位控制：当补水泵电动机启动时，模拟补水池水位按一定的速度上升，当补水池水位到达停泵水位时，补水泵电动机停止运行；当补水泵电动机停止运行后，按照预设的速度，补水池水位下降；当补水池水位下降到指定水位时，启动补水泵电动机补水。这样周而复始地模拟，就可实现模拟补水池水位自动控制，以检验控制软件设计是否满足设计要求。
半自动模拟：
就是有的信号是自动模拟，有的信号是人为随机模拟。以上面补水池水位控制为例：水位自动模拟，但补水电动机的各种故障则随机模拟。如补水电动机过载、欠压和缺相等故障，以检验控制软件设计是否满足设计要求。
本发明的原理是：无论来自现场输入信号还是模拟输入信号都是先存放在输入信号映射区。控制软件获得来自输入信号映射区的信号，经过控制软件处理后得到的控制输出信号存放在输出信号映射区。根据工作方式确定输出信号映射区的信号是物理输出还是模拟输出。基于本发明可以产生四种工作方式：真机方式、半模拟方式A、半模拟方式B和全模拟方式。四种工作模式详解如下：
真机方式：
来自现场的信号并不直接在控制软件中直接引用，而是先存放在输入信号映射区中。控制软件是引用输入信号映射区中的信号，而非直接引用来自现场的输入信号。
控制软件根据输入信号映射区的信号，经过处理，将产生的输出控制信号存放在输出信号映射区中。
物理输出将输出映射区中的信号传输至各种输出控制模块，控制各种设备的运行，以实现真实的物理控制。
半模拟方式A：
来自现场的各种信号并不直接在控制软件中直接引用，而是先存放在输入信号映射区中。控制软件是引用输入信号映射区中的信号，而非直接引用来自现场的输入信号。
控制软件根据输入信号映射区的信号，经过处理，将产生的输出控制信号存放在输出信号映射区中。模拟输出将输出信号映射区中的信号传输至模拟输出区中，而不是传输至各种输出控制模块。
由于输出控制信号并没有正真输出至控制输出模块，不会控制物理设备，因此在测试控制软件过程中，不会对物理设备产生任何损伤，保证了物理设备的安全。
半模拟方式B：
利用其它设备模拟各种来自现场的信号，这些模拟现场的信号存放在输入映射区中，控制软件也是从输入信号映射区中获得模拟现场信号。
控制软件根据输入信号映射区的信号，经过处理，将产生的输出控制信号存放在输出信号映射区中。
物理输出将输出映射区中的信号传输至各种输出控制模块，以实现真实的物理控制。
全模拟方式：
利用其它设备模拟各种来自现场的信号，这些模拟现场的信号也是存放在输入映射区中，控制软件也是从输入信号映射区中获得现场信号。
控制软件根据输入信号映射区的信号，经过处理，将产生的输出控制信号存放在输出信号映射区中。模拟输出将输出信号映射区中的信号传输至模拟输出区中，而不是传输至各种输出控制模块。
由于输出控制信号并没有正真输出至控制输出模块，不会控制物理设备，因此在测试控制软件过程中，不会对物理设备产生任何损伤，保证了物理设备的安全。
无论在哪种工作方式下，输入信号映射区、控制软件和输出信号映射区都是公共的。正是这个原因，方能检验控制软件的正确性，同时又能确保物理设备的安全。
在对控制***进行信号检定时，有的模拟量信号在检测过程中需要检测其变化速度，当信号变化速度超过一定值后，会发出报警信号和闭锁信号，这些信号是要参与自动控制的。
还是以补水池水位控制为例：如根据实际情况设定补水池水位变化速度超过一定值后，判断水位变送器异常，此时发出水位变送器异常报警信号，同时闭锁补水泵电动机。当在控制软件中设定了补水池水位变化速度异常值后，可以通过改变水位变化速度来检验控制软件能否准确检测补水池水位变化速度，当其变化速度超过控制软件中设定的补水池水位变化速度异常值时，控制软件能否发出水位变送器异常报警信号和能否闭锁补水电动机，以达到检定水位变送器异常的识别与处理的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种控制***检定方法，该方法通过检定控制软件能否正确识别和处理输入信号，实现对控制***的检定，其特征在于，建立输入信号映射区，用于存放输入信号；建立输出信号映射区，用于存放输出信号；控制***的控制软件获取来自输入信号映射区的信号，经控制软件处理后得到的控制输出信号存放在输出信号映射区。
2.根据权利要求1所述的一种控制***检定方法，其特征在于，输入信号为现场输入信号或模拟输入信号，输出信号映射区将输出信号输出的方式为物理输出或模拟输出。
3.根据权利要求2所述的一种控制***检定方法，其特征在于，当输入信号为现场输入信号时，通过物理输出将输出信号映射区中的信号传输至各种输出控制模块实现真实的物理控制或者通过模拟输出将输出信号映射区中的信号传输至各模拟输出区实现模拟的物理控制。
4.根据权利要求2所述的一种控制***检定方法，其特征在于，当输入信号为模拟输入信号时，通过物理输出将输出信号映射区中的信号传输至各种输出控制模块实现真实的物理控制或者通过模拟输出将输出信号映射区中的信号传输至各模拟输出区实现模拟的物理控制。
5.根据权利要求2所述的一种控制***检定方法，其特征在于，模拟输入信号通过随机模拟或自动模拟或半自动模拟产生。
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