收 實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)，模型根據(jù)輸入變量的值進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果通過輸出接口轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)輸 出。設(shè)置參數(shù)設(shè)置接口，對模型的靜態(tài)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。由于每個(gè)模塊都包含多種仿真對象， 且每種對象可能包含多個(gè)不同類型的設(shè)備，如操作設(shè)備中的按鈕和把手有自復(fù)位的和自保 持的，電源回路包括并聯(lián)和串聯(lián)的結(jié)構(gòu)；自動(dòng)模塊中的每個(gè)對象包括仿真對象的自動(dòng)啟/ 停和保護(hù)流程等。用設(shè)備屬性對同一對象的不同類型進(jìn)行編號。因此可以設(shè)置的參數(shù)包括： 設(shè)備分類號、設(shè)備屬性及計(jì)算所需要的計(jì)算參數(shù)。
[0048] 輸入接口、輸出接口和參數(shù)設(shè)置接口包含浮點(diǎn)型和整型兩類數(shù)據(jù)接口。浮點(diǎn)型數(shù) 據(jù)接口主要接收和發(fā)送電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速、頻率、壓力、流量、液位、時(shí)間等狀態(tài)量。整型 數(shù)據(jù)接口接收和發(fā)送如有電/無電，投入/退出，啟動(dòng)/停機(jī)等狀態(tài)的整型狀態(tài)量。
[0049] (3)、建模：
[0050] 首先定義變量。按照以下的要求定義結(jié)構(gòu)變量：1)、能夠區(qū)分模塊的類型，如操作、 監(jiān)視、電源、控制和自動(dòng)。2)、能夠區(qū)分同一模塊下的對象類型和數(shù)量。3)、能夠區(qū)分變量屬 性變量，如：輸入變量、輸出變量和靜態(tài)參數(shù)。4)、能夠區(qū)分變量的數(shù)據(jù)類型和數(shù)量，如浮點(diǎn) 型和整型。
[0051] 同一類對象采用相同變量結(jié)構(gòu)的模型模版，模型說明見表3。
[0052] 表3模型說明表
[0053]
[0055] 模型采用事件觸發(fā)的方式來啟動(dòng)，檢測輸入變量中來反應(yīng)事件的變量通過如下的 規(guī)則執(zhí)行模型
[0056] IF 滿足啟動(dòng)條件 THEN
[0057] 模型啟動(dòng)執(zhí)行算法
[0058] ELSE 未啟動(dòng)
[0059] 步驟三，由設(shè)備模型構(gòu)成仿真模塊，再由仿真模塊構(gòu)成盤柜模型：
[0060] 統(tǒng)計(jì)盤柜的設(shè)備數(shù)量，對設(shè)備進(jìn)行編號，根據(jù)設(shè)備類型選擇相應(yīng)的模型模版，對設(shè) 備的參數(shù)進(jìn)行定制，建立所有設(shè)備的設(shè)備模型。
[0061] 將設(shè)備模型組合構(gòu)成仿真模塊。仿真模塊中，操作模塊、監(jiān)視模塊、可以直接由設(shè) 備模型組合而成；電源模塊中按照盤柜電源的電路圖將上一級電源模型的輸出與下一級電 源模型的輸入相連，形成電源模塊；控制模塊的只有一類設(shè)備模型，只需要考慮設(shè)備的數(shù) 量；自動(dòng)模塊按照PLC的構(gòu)成選擇對象，按PLC的控制邏輯通過輸入和輸出接口將不同屬性 的設(shè)備模型組合。組合的過程中，將該模塊的設(shè)備模型直接與該模塊外部的數(shù)據(jù)進(jìn)交換的 輸入和輸出接口作為模塊的輸入和輸出接口。
[0062] 形成仿真模塊后，再根據(jù)盤柜的工作邏輯將各模塊的輸入和輸出相連，形成盤柜 模型見下圖。與數(shù)據(jù)庫直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的輸入和輸出接口作為盤柜的輸入和輸出接口。 模型可按照圖3的流程來調(diào)用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種全數(shù)字現(xiàn)地控制盤柜的建模方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟1 :構(gòu)造核心模塊并定義功能： 構(gòu)造出多個(gè)核心模塊，多個(gè)核心模塊分別對應(yīng)實(shí)現(xiàn)盤柜的操作功能、監(jiān)視功能、電源結(jié) 構(gòu)、控制原理、PLC控制原理，每一個(gè)核心模塊包括多種仿真對象，一種仿真對象代表一類設(shè) 備，每一種對象具有多種屬性； 步驟2:建立通用的設(shè)備模型： 步驟2. 1 :對設(shè)備模型中使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，類型包括兩類：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和模型靜 態(tài)數(shù)據(jù)； 步驟2. 2 :將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)分開，分別設(shè)置輸入接口和輸出 接口；輸入接口接收實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)，模型根據(jù)輸入變量的值進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果通過輸出 接口轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)輸出。 設(shè)置參數(shù)設(shè)置接口，對模型靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置； 步驟2. 3 :按照以下的要求定義結(jié)構(gòu)變量： 1) 能夠區(qū)分模塊的類型，如操作、監(jiān)視、電源、控制和自動(dòng)； 2) 能夠區(qū)分同一模塊下的對象類型和數(shù)量； 3) 能夠區(qū)分變量屬性，如輸入變量、輸出變量和靜態(tài)參數(shù)； 4) 能夠區(qū)分變量的數(shù)據(jù)類型和數(shù)量，如浮點(diǎn)型和整型。 同一類對象采用相同變量結(jié)構(gòu)的模型模版，模型采用事件觸發(fā)的方式來啟動(dòng)，檢測輸 入變量中來自反應(yīng)事件的變量，通過如下的規(guī)則執(zhí)行模型： IF 滿足啟動(dòng)條件 THEN 模型啟動(dòng)執(zhí)行算法 ELSE 未啟動(dòng)； 步驟3 :由設(shè)備模型構(gòu)成仿真模塊，再由仿真模塊構(gòu)成盤柜模型： 1) 統(tǒng)計(jì)盤柜的設(shè)備數(shù)量，對設(shè)備進(jìn)行編號，根據(jù)設(shè)備類型選擇相應(yīng)的模型模版，對設(shè)備 的參數(shù)進(jìn)行定制，建立所有設(shè)備的設(shè)備模型； 2) 將設(shè)備模型組合構(gòu)成仿真模塊， 組合的過程中，將該模塊的設(shè)備模型直接與該模塊外部的數(shù)據(jù)進(jìn)交換的輸入和輸出接 口作為模塊的輸入和輸出接口；形成模塊后，再根據(jù)盤柜的工作邏輯，將各模塊的輸入和輸 出相連，形成盤柜模型，與數(shù)據(jù)庫直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的輸入和輸出接口作為盤柜的輸入和 輸出接口。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全數(shù)字現(xiàn)地控制盤柜的建模方法，其特征在于，所述步驟1 中，多個(gè)核心模塊包括：操作模塊、監(jiān)視模塊、電源模塊、控制模塊、自動(dòng)模塊； 操作模塊的仿真對象為：把手、按鈕、開關(guān)、保險(xiǎn)、壓板，用于實(shí)現(xiàn)盤柜的手動(dòng)操作功能； 監(jiān)視模塊的仿真對象為：信號計(jì)、儀表，用于實(shí)現(xiàn)盤柜的信號監(jiān)視功能； 電源模塊的仿真對象為：動(dòng)力電源、控制電源、信號電源、裝置電源，用于反應(yīng)盤柜內(nèi)各 控制回路的工作狀態(tài)； 控制模塊的仿真對象為：電氣控制回路，實(shí)現(xiàn)盤柜電氣控制回路工作原理的控制邏 輯； 自動(dòng)模塊的仿真對象為：PLC裝置，用于實(shí)現(xiàn)帶有裝置的PLC自動(dòng)控制邏輯。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全數(shù)字現(xiàn)地控制盤柜的建模方法，其特征在于，所述步驟 2.2中，輸入接口、輸出接口和參數(shù)設(shè)置接口包含浮點(diǎn)型和整型兩類數(shù)據(jù)接口；浮點(diǎn)型數(shù)據(jù) 接口主要接收和發(fā)送電壓、電流、功率、轉(zhuǎn)速、頻率、壓力、流量、液位、時(shí)間等狀態(tài)量；整型數(shù) 據(jù)接口接收和發(fā)送如有電/無電，投入/退出，啟動(dòng)/停機(jī)等狀態(tài)的整型狀態(tài)量。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種全數(shù)字現(xiàn)地控制盤柜的建模方法，其特征在于，所述步驟3 中，仿真模塊中，操作模塊、監(jiān)視模塊、可以直接由設(shè)備模型組合而成； 按照盤柜電源的電路圖將上一級電源模型的輸出與下一級電源模型的輸入相連，形成 電源模塊； 控制模塊的只有一類設(shè)備模型，只需要考慮設(shè)備的數(shù)量； 自動(dòng)模塊按照PLC的構(gòu)成選擇對象，按PLC的控制邏輯通過輸入和輸出接口將不同屬 性的設(shè)備模型組合。
【專利摘要】一種全數(shù)字現(xiàn)地控制盤柜的建模方法，構(gòu)造核心模塊并定義功能；對設(shè)備模型中使用的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，類型包括兩類：實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和模型靜態(tài)數(shù)據(jù)；將實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中的輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)分開，分別設(shè)置輸入接口和輸出接口；輸入接口接收實(shí)時(shí)計(jì)算數(shù)據(jù)，模型根據(jù)輸入變量的值進(jìn)行計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果通過輸出接口轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)輸出，設(shè)置參數(shù)設(shè)置接口，對模型靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置；按照要求定義結(jié)構(gòu)變量；由設(shè)備模型構(gòu)成仿真模塊，再由仿真模塊構(gòu)成盤柜模型。本發(fā)明可以對斷路器控制柜、水電站輔助設(shè)備控制柜等進(jìn)行全數(shù)字仿真。能夠完整的反應(yīng)控制盤柜的工作原理，實(shí)現(xiàn)盤柜的操作、控制、監(jiān)視和保護(hù)功能。
【IPC分類】G05B17/02
【公開號】CN105022287
【申請?zhí)枴緾N201510422176
【發(fā)明人】陳鐵, 吳喜春, 甘輝霞
【申請人】三峽大學(xué)
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月17日