一種仿真驗證系統的接口及其控制方法
2023-09-21 00:50:55
專利名稱：一種仿真驗證系統的接口及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種軟體系統及其控制方法，特別是一種自動控制系統的仿真驗證系統的接口及其控制方法。
背景技術：
對於複雜的自動控制系統，仿真是驗證其功能正確的一種有效方式。但目前很多仿真，僅僅用以驗證控制功能的正確性，這些控制功能用於實際產品時，因外圍線路、對象參數的改變，需要重新經過實際產品驗證，才能使用。仿真驗證與實際產品發生了脫節，造成效率低下，重複勞動。
附圖I所示為仿真驗證系統的接口的原理圖，通過輸入接口採集控制對象的特徵參數，經過邏輯運算後，再通過輸出接口輸出指令來控制對象。在實際的系統中，特徵參數通過實際輸入接口來自於實際設備，指令也由實際輸出接口傳送給實際設備。因輸入接口和輸出接口參與了邏輯運算，一旦接口改變，邏輯運算也要因此而改變。在實驗室軟體仿真中，以軟體建立虛擬的對象設備，特徵參數通過虛擬輸入接口由虛擬設備提供，指令也通過虛擬輸出接口傳送給虛擬設備。經仿真驗證的邏輯運算，由虛擬設備改為實際設備時，其接口必然改變，這就導致邏輯運算需重新驗證。
發明內容
發明目的針對上述問題，本發明的目的一是提供一種能夠虛實轉換的仿真驗證系統的接口，使仿真驗證的控制功能直接應用於產品，解決仿真驗證與實際應用發生脫節的問題；本發明的另一目的是提供這種仿真驗證系統的接口的控制方法。技術方案一種仿真驗證系統的接口，邏輯運算模塊連接了輸入轉換接口和輸出轉換接口，所述輸入轉換接口通過實際輸入接口或虛擬輸入接口採集控制對象的特徵參數，所述輸出轉換接口通過實際輸出接口或虛擬輸出接口輸出指令來控制對象，所述輸入轉換接口和所述輸出轉換接口分別由變量A和變量B代替。上述一種仿真驗證系統的接口的控制方法，所述輸入轉換接口和所述輸出轉換接口不直接參與邏輯運算仿真時，所述變量A接通所述虛擬輸入接口，所述虛擬輸入接口參數傳遞給所述變量A，所述變量A參與邏輯運算，運算結果再由所述變量B傳遞給所述虛擬輸出接口 ；實際產品時，所述變量A接通所述實際輸入接口，所述實際輸入接口參數傳遞給所述變量A，所述變量A參與邏輯運算，運算結果再由所述變量B傳遞給所述實際輸出接口。有益效果與現有技術相比，本發明的優點是採用虛實接口轉換控制方式，輸入轉換接口和輸出轉換接口不直接參與邏輯運算，而改由變量代替，當虛擬接口與實際接口轉換時，虛擬接口或實際接口只與變量產生聯繫，與邏輯運算無關，這樣，仿真驗證的邏輯運算模塊的程序可直接應用於實際產品，不需要重複驗證，因此能使實驗室仿真與實際產品高度結合，保證仿真程序與實際程序完全一致，提高系統的準確性，節省重複驗證所需的人力、物力、財力。
圖I為現有的仿真驗證系統的接口的原理圖；圖2為本發明仿真驗證系統的接口的原理圖；圖3為PLC程序控制電動機的起停，未採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊的程序；圖4為PLC程序控制電動機的起停，採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊的輸入接口程序——起動信號的程序；圖5為PLC程序控制電動機的起停，採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊 的輸入接口程序——停止信號的程序；圖6為PLC程序控制電動機的起停，採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊的邏輯運算模塊的程序；圖7為PLC程序控制電動機的起停，採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊的輸出接口程序——命令信號的程序。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。如附圖2所示，本發明仿真驗證系統的接口的原理是採用虛實接口轉換控制方式，輸入轉換接口和輸出轉換接口不直接參與邏輯運算，而改由變量A和變量B代替，當虛擬接口與實際接口轉換時，虛擬接口或實際接口只與變量A和變量B產生聯繫，與邏輯運算無關，由變量A和變量B在輸入接口、輸出接口與邏輯運算之間傳遞信息。下面以PLC程序控制電動機的起停為例，具體說明本發明的實施應用。附圖3所示為未採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊的程序，其中10. O——起動信號，實際輸入接口 ；I0. I——停止信號，實際輸入接口 ；Q0. O——命令信號，實際輸出接口。實際接口參與邏輯運算，當實際接口改變時，需修改邏輯運算模塊的程序。若邏輯運算模塊的程序很複雜，則修改工作量巨大，且容易出錯，故從仿真系統移植至實際系統時需要重新驗證。採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊的程序時(I)附圖4所示為輸入接口程序——起動信號的程序，實現輸入信號在仿真系統與實際系統間的切換，其中10.0——起動信號，實際輸入接口 ；vo.o——起動信號，仿真輸入接口 ；M0. O——起動信號變量；Switch——虛實切換控制。( 2 )附圖5所示為輸入接口程序——停止信號的程序，實現輸入信號在仿真系統與實際系統間的切換，其中10.1——停止信號，實際輸入接口 ；V0. I—停止信號，仿真輸入接口 ；M0. I——停止信號變量；Switch——虛實切換控制。(3)附圖6所示為邏輯運算模塊的程序，為本發明仿真驗證系統的核心，是仿真驗證的控制功能，邏輯運算只與變量有關，與接口無關，不管信號來自仿真系統還是實際系統，均不影響運算結果，其中M0. O——起動信號變量；M0. I——停止信號變量；M1. O——命令變量。(4)附圖7所示為輸出接口程序——命令信號的程序，實現輸出信號在仿真系統與實際系統間的切換，其中Q0.0——命令信號，實際輸出接口 ；V2.0——命令信號，仿真輸出接口 ；M1. O——命令變量；Switch——虛實切換控制。
由以上(I) - (4)可知，通過採用虛實接口轉換控制方式的邏輯運算模塊的程序，使仿真驗證系統的接口具有虛實兩種接口，接口切換時不影響核心控制功能的邏輯運算程序，從而保證了仿真驗證的程序與實際產品的程序完全一致。
權利要求
1.一種仿真驗證系統的接口，其特徵在於邏輯運算模塊連接了輸入轉換接口和輸出轉換接口，所述輸入轉換接口通過實際輸入接口或虛擬輸入接口採集控制對象的特徵參數，所述輸出轉換接口通過實際輸出接口或虛擬輸出接口輸出指令來控制對象，所述輸入轉換接口和所述輸出轉換接口分別由變量A和變量B代替。
2.—種權利要求I所述的仿真驗證系統的接口的控制方法，其特徵在於所述輸入轉換接口和所述輸出轉換接口不直接參與邏輯運算仿真時，所述變量A接通所述虛擬輸入接口，所述虛擬輸入接口參數傳遞給所述變量A，所述變量A參與邏輯運算，運算結果再由所述變量B傳遞給所述虛擬輸出接口 ；實際產品時，所述變量A接通所述實際輸入接口，所述實際輸入接口參數傳遞給所述變量A，所述變量A參與邏輯運算，運算結果再由所述變量B傳遞給所述實際輸出接口。
全文摘要
本發明公開了一種仿真驗證系統的接口，邏輯運算模塊連接了輸入轉換接口和輸出轉換接口，輸入轉換接口通過實際輸入接口或虛擬輸入接口採集控制對象的特徵參數，輸出轉換接口通過實際輸出接口或虛擬輸出接口輸出指令來控制對象，輸入轉換接口和輸出轉換接口分別由變量A和變量B代替；同時公開了其控制方法。本發明的優點是採用虛實接口轉換控制方式，輸入轉換接口和輸出轉換接口不直接參與邏輯運算，而改由變量代替，當虛擬接口與實際接口轉換時，只與變量產生聯繫，與邏輯運算無關，仿真驗證的邏輯運算模塊的程序可直接應用於實際產品，不需要重複驗證，使實驗室仿真與實際產品高度結合，保證仿真程序與實際程序完全一致，提高系統的準確性。
文檔編號G05B17/02GK102968063SQ201210484400
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者吳道丞, 巫玉風 申請人:鎮江船舶電器有限責任公司