全范围仿真环境核电DCS应用软件组态诊断系统和方法与流程

专利2026-02-22  4


本申请涉及dcs软件组态诊断,特别涉及一种全范围仿真环境核电dcs应用软件组态诊断系统和方法。


背景技术:

1、分散控制系统(distributed control system,dcs)是工业上常用的一种控制系统。dcs系统由硬件部分和运行在硬件部分的dcs软件组成。

2、当前核电领域的dcs系统中,设备制造商对于dcs软件的诊断方法主要是,根据dcs系统的设计输入文件与组态逻辑输出进行对比,这种诊断方法中,dcs系统没有连接现场被控制设备,导致dcs软件中基于现场被控制设备的动作和状态进行连锁控制的动态逻辑无法闭环验证。所以,现有的诊断方法无法发现dcs软件的这些动态逻辑是否存在问题,获得的诊断结果不准确,使得dcs软件诊断通过进入调试阶段后又暴露出大量和这些动态逻辑相关的软件组态问题,影响dcs系统的开发和使用。


技术实现思路

1、为此,本申请公开如下技术方案:

2、本申请第一方面提供一种全范围仿真环境核电dcs应用软件组态诊断系统,包括:自动测试系统、虚拟dcs系统和工艺仿真系统;

3、所述自动测试系统和所述虚拟dcs系统连接,所述虚拟dcs系统和所述工艺仿真系统连接;

4、所述工艺仿真系统用于向所述虚拟dcs系统反馈模拟过程信号,所述模拟过程信号表征被测核电dcs应用软件所要控制的现场被控制设备的工艺过程参数和运行状态;

5、所述虚拟dcs系统用于运行被测核电dcs应用软件,所述被测核电dcs应用软件用于根据所述模拟过程信号执行所述自动测试系统提供的目标测试用例;

6、所述自动测试系统用于获得并向所述虚拟dcs系统发送用于组态诊断的目标测试用例,并监测所述被测核电dcs应用软件执行所述目标测试用例期间的目标变量,以根据监测到的变量值获得所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果。

7、可选的,所述虚拟dcs系统包括非安全级虚拟dcs子系统和安全级虚拟dcs子系统;

8、所述非安全级虚拟dcs子系统用于运行所述被测核电dcs应用软件;

9、所述安全级虚拟dcs子系统用于和所述工艺仿真系统通信,以验证所述工艺仿真系统的功能是否正常。

10、可选的,所述自动测试系统根据监测到的变量值获得所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果时,具体用于:

11、根据监测到的变量值生成所述被测核电dcs应用软件的测试报告,所述测试报告作为所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果。

12、可选的,所述自动测试系统获得目标测试用例时,具体用于:

13、确定所述被测核电dcs应用软件对应的工艺系统和所述自动测试系统运行的测试程序;

14、根据所述工艺系统和所述测试程序在多个可选测试用例中获得对应的目标测试用例。

15、可选的,所述自动测试系统还用于:

16、确定所述被测核电dcs应用软件所属的目标诊断层级,所述目标诊断层级包括设备级诊断、系统级诊断和机组级诊断中任意一者;

17、所述自动测试系统根据所述工艺系统和所述测试程序在多个可选测试用例中获得对应的目标测试用例时,具体用于:

18、根据所述工艺系统和所述测试程序在多个可选测试用例中获得所述目标诊断层级中对应的目标测试用例。

19、本申请第二方面提供一种全范围仿真环境核电dcs应用软件组态诊断方法,应用于全范围仿真环境核电dcs应用软件组态诊断系统,所述系统包括自动测试系统、虚拟dcs系统和工艺仿真系统;

20、所述方法包括:

21、所述自动测试系统获得并向所述虚拟dcs系统发送用于组态诊断的目标测试用例;

22、所述虚拟dcs系统通过被测核电dcs应用软件,根据模拟过程信号执行所述自动测试系统提供的目标测试用例,所述模拟过程信号从所述工艺仿真系统获得,所述模拟过程信号表征所述被测核电dcs应用软件所要控制的现场被控制设备的工艺过程参数和运行状态;

23、所述自动测试系统监测所述被测核电dcs应用软件执行所述目标测试用例期间的目标变量,以根据监测到的变量值获得所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果。

24、可选的,所述虚拟dcs系统包括非安全级虚拟dcs子系统和安全级虚拟dcs子系统;

25、所述方法还包括:

26、所述虚拟dcs系统基于所述安全级虚拟dcs子系统和所述工艺仿真系统通信,以验证所述工艺仿真系统的功能是否正常。

27、可选的,所述自动测试系统根据监测到的变量值获得所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果,包括:

28、所述自动测试系统根据监测到的变量值生成所述被测核电dcs应用软件的测试报告,所述测试报告作为所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果。

29、可选的,所述自动测试系统获得目标测试用例,包括:

30、确定所述被测核电dcs应用软件对应的工艺系统和所述自动测试系统运行的测试程序;

31、根据所述工艺系统和所述测试程序在多个可选测试用例中获得对应的目标测试用例。

32、可选的,还包括:

33、所述自动测试系统确定所述被测核电dcs应用软件所属的目标诊断层级,所述目标诊断层级包括设备级诊断、系统级诊断和机组级诊断中任意一者;

34、所述根据所述工艺系统和所述测试程序在多个可选测试用例中获得对应的目标测试用例,包括:

35、根据所述工艺系统和所述测试程序在多个可选测试用例中获得所述目标诊断层级中对应的目标测试用例。

36、本方案的有益效果在于:本方案在测试核电dcs应用软件时,通过工艺仿真系统向被测的软件提供表征现场被控制设备的工艺过程参数和运行状态的模拟过程信号,由此可以在测试时触发被测的软件执行基于现场被控制设备的动作和状态的连锁控制逻辑,从而能够验证被测软件的这些连锁控制逻辑是否存在问题,所以,相比于现有技术的方案,本方案能够获得更全面、更准确的组态诊断结果。



技术特征:

1.一种全范围仿真环境核电dcs应用软件组态诊断系统,其特征在于,包括:自动测试系统、虚拟dcs系统和工艺仿真系统;

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述虚拟dcs系统包括非安全级虚拟dcs子系统和安全级虚拟dcs子系统;

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自动测试系统根据监测到的变量值获得所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果时,具体用于:

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述自动测试系统获得目标测试用例时,具体用于:

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述自动测试系统还用于:

6.一种全范围仿真环境核电dcs应用软件组态诊断方法,其特征在于,应用于全范围仿真环境核电dcs应用软件组态诊断系统,所述系统包括自动测试系统、虚拟dcs系统和工艺仿真系统;

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述虚拟dcs系统包括非安全级虚拟dcs子系统和安全级虚拟dcs子系统;

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述自动测试系统根据监测到的变量值获得所述被测核电dcs应用软件的组态诊断结果,包括:

9.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述自动测试系统获得目标测试用例,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:


技术总结
本申请公开一种全范围仿真环境核电DCS应用软件组态诊断系统和方法,系统包括:自动测试系统,和自动测试系统连接的虚拟DCS系统,和虚拟DCS系统连接的工艺仿真系统;工艺仿真系统用于向虚拟DCS系统反馈模拟过程信号,模拟过程信号表征被测核电DCS应用软件所要控制的现场被控制设备的工艺过程参数和运行状态;虚拟DCS系统用于运行被测核电DCS应用软件,被测核电DCS应用软件用于根据模拟过程信号执行自动测试系统提供的目标测试用例;自动测试系统用于获得并向虚拟DCS系统发送用于组态诊断的目标测试用例,并监测被测核电DCS应用软件执行目标测试用例期间的目标变量,以根据监测到的变量值获得被测核电DCS应用软件的组态诊断结果。

技术研发人员:赵小鹏,王群峰,武方杰,王刚,孙逸民,李辉,亓兴华,黄实,张旭,陆湛文,冯强,王勇刚,王嫘,董伟鹤,高鹏飞,熊科,李绍栋,李霞,谢志平,张国庆
受保护的技术使用者:北京广利核系统工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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