[发明专利]基于现场应用条件的控制系统网络性能测试方法

说明书

本发明提供了一种基于现场应用条件的控制系统网络性能测试方法，包括：确定控制系统网络性能影响评价的维度；搭建模拟现场应用的控制系统网络架构；从网络延时、带宽限制两个维度，确定网络性能变化下影响控制系统的准态操作模型；其中，所述准态操作模型用于对控制系统的网络性能进行测评。从而可以基于网络延时和带宽限制两个维度评价网络性能对控制系统运行状态的影响，通过测试验证、数据统计和分析等方法，寻找到能够满足控制系统安全运行的网络延时和带宽限制的最优解，实现对控制系统现场应用提供有效指导和技术支撑，有利于系统安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及网络测评技术领域，具体地，涉及一种基于现场应用条件的控制系统网络性能测试方法。

背景技术

工业控制系统应用现场环境复杂，通讯网络层次结构多，通讯介质多样，例如油田项目当中网络基本都是光纤，或通过卫星远距离传输。特殊的现场应用条件导致控制系统网络产生网络延时、带宽限制等情况。

当前主流的评价体系中，未有一种有效的方法基于网络延时和带宽限制维度对控制系统网络性能进行评测，不能指导并给出最佳的解决方案。此时就要求基于网络延时和带宽限制维度对控制系统网络性能进行测试，在典型应用环境下去寻找系统可靠运行的网络延时和带宽限制的最优解。

现有主流的通讯网络性能测试技术，核心是是正向评测，即通过某种方法或者技术对网络性能表现进行测试，测试网络延时的具体指标，测试网络带宽的上下限，或者专注于研究网络性能测试方法的改进。然而，这些技术研究内容和聚焦的问题，与控制系统应用关系不大，无法获取网络延时和带宽限制两个维度对控制系统网络性能影响的最优解。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于现场应用条件的控制系统网络性能测试方法。

第一方面，本申请实施提供一种基于现场应用条件的控制系统网络性能测试方法，包括：

步骤1：确定控制系统网络性能影响评价的维度；

步骤2：搭建模拟现场应用的控制系统网络架构；

步骤3：从网络延时、带宽限制两个维度，确定网络性能变化下影响控制系统的准态操作模型；其中，所述准态操作模型用于对控制系统的网络性能进行测评。

可选地，所述步骤3包括：

步骤3.1：从网络延时纬度，确定影响控制系统网络性能的第一准态操作模型，并确定不同准态操作的权重；

步骤3.2：从带宽限制纬度，确定影响控制系统网络性能的第二准态操作模型，并确定不同准态操作的权重。

可选地，所述步骤3.1包括：

步骤3.1.1：使用开源软件模拟通讯网络，并固定30ms的网络延时；

步骤3.1.2：使用单操作站，模拟控制系统现场人工使用的各种操作，并设置控制系统软件应用的各种组件；

步骤3.1.3：记录不同人工操作下的控制系统性能反应，并根据反应结果确定在当前网络性能条件下受影响的操作方式和涉及的控制系统软件组件；

步骤3.1.4：根据影响程度，分配各个准态操作的权重，确定模糊态操作的第一初步模型；

步骤3.1.5：使用开源软件模拟通讯网络不同程度的网络延时，并进行回归实验，得到网络延时对应的实验数据；

步骤3.1.6：根据网络延时对应的实验数据，分析操作模型准确度，调整各个准态操作权重，得到第一准态操作模型。

可选地，所述步骤3.2包括：

步骤3.2.1：建立模拟现场大规模网络应用的测试环境和组态；