[发明专利]一种工控系统现场测点模拟数据生成方法及系统

说明书

本发明属于工业控制技术领域，公开了一种工控系统现场测点模拟数据的生成方法，包括：建立分布式通用网络通信架构；读取系统配置文件及各设备测点文件；分布式模拟环境配置；通信模拟配置下发与运行；启动通信模拟；按需产生周期性状态数据、非周期暂态工况事件数据和故障工况通信数据。通过分布式模拟环境配置，有效解决了工业控制系统上位机软件调试对系统环境的依赖问题，提升了网络通信模拟的通用性、批量化与灵活性，灵活实现各类现场设备海量测点数据批量模拟，适用于存在多种模拟环境场合。本发明还公开了一种运用上述方法的系统，通过配置好各功能模块，无障碍地实施多种模拟环境下现场测点数据的模拟生成。

技术领域

本发明属于工业控制技术领域，具体公开了一种工控系统现场测点模拟数据的生成方法及运用上述方法的系统。

背景技术

工控系统网络通信模拟是工控系统设备调试，尤其是系统上位机软件测试与调试的主要方法。工控系统上位机软件通常需要采集全系统健康状态数据，用于界面显示及根据采集健康状态信息下达闭环控制指令。由于上位机需要从全系统各设备采集健康状态数据，对外网络通信接口多，软件测试及系统调试对环境依赖性强，通常只能在全系统底层设备准备工作完成后才能进行上位机软件的测试与调试工作。

传统的解决方案有以下几种：一是用网络调试助手之类的工具软件，模拟单个底层设备向上位机发送网络数据。由于网络调试助手之类的软件每次只能模拟一个设备(IP)，因此上位机软件只能逐个与底层设备进行通信测试与调试。且调试助手模拟生成数据相对固定，无法满足模拟动态变化数据的模拟需求。二是软件开发人员根据应用场景编写专用的通信调试代码，模拟多个设备的IP与上位机通信，编码工作量与底层设备数量成线性关系。在系统规模达到一定数量后，这种方法基本不可行，且模拟设备数量及模拟通信的灵活性非常受限。

以上传统的解决方案会面临以下问题：

通用性问题：针对每个不同的工控应用场景，需要定制化开发不同的通信调试代码，存在大量的重复劳动，无法达到通信调试代码的复用。

批量化问题：使用调试助手无法在单机上模拟多个设备通信；定制化地开发通信调试代码工作量大、时间周期长且不具备通用性。

灵活性问题：以上方法只能满足固定数据通信模拟需求，难以满足灵活变化的数据通信需求，如某个测点值满足一定分布规律，测点值按一定函数值变化，测点之间关系满足一定的数学公式等需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出了一种工控系统现场测点模拟数据的生成方法，包括以下步骤：

S1，建立分布式通用网络通信架构；

S2，导入测点数据系统的通信模拟环境，生成待模拟的底层设备通信配置信息；

S3，导入所述测点状态数据格式，生成测点数据配置信息；

S4，依分布式环境分配测点数据系统通信模拟任务，设置各测点数据的生成方式；

S5，将所述测点数据配置信息下发至分布式平台的各模拟模块，并启动通信模拟；

S6，分布式平台各模拟模块根据测点数据配置信息，生成现场测点模拟数据并发送。

优选的，步骤S3中以文件的形式导入待模拟设备的常态数据格式和暂态数据格式，生成各型设备的常态数据配置信息和暂态数据配置信息。

优选的，步骤S1中所述架构包括基础支撑模块、核心模拟模块和扩展功能模块，其中基础支撑模块用于系统配置、模拟任务调度、测点数据生成、通信逻辑控制；核心模拟模块提供各类现场数据的模拟服务及数据传输，扩展功能模块提供其他高级扩展功能如真实数据流量回放。

进一步的，数据传输能同时适应TCP/IP、UDP/IP、Modbus、OPC、EIP协议中的一种或多种模拟；