[發明專利]分布式工業過程仿真系統中實時求解壓強流動參數的方法

有效

• 申請號: 201310051632.6
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103246247B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: X·程;溫成濤
• 申請（專利權）人: 愛默生過程管理電力和水解決方案公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 曹雯

1.一種用于對過程網絡的操作進行仿真的分布式仿真系統，所述過程網絡具有物理工廠單元集，質量流過所述物理工廠單元集，所述分布式仿真系統包括：

計算機網絡，所述計算機網絡包括多個分接器和通信地耦合所述多個分接器的通信網絡，其中所述多個分接器中的每個分接器包括處理器；以及

處理器實施的多個仿真模塊，所述多個仿真模塊中的每個仿真模塊包括對多個物理工廠單元中的一個不同的物理工廠單元的操作進行建模的過程模型，其中所述多個仿真模塊中的第一仿真模塊和所述多個仿真模塊中的第二仿真模塊位于所述多個分接器中的不同分接器中；

其中多個所述仿真模塊是對所述過程網絡內的一組不同接頭節點的操作進行建模的多個接頭節點仿真模塊，所述過程網絡內的流動在所述接頭節點會聚或者分叉，所述一組不同接頭節點包括被標識為基本接頭節點的多個節點，所述多個接頭節點仿真模塊中的每個接頭節點仿真模塊包括：

存儲器，所述存儲器存儲與基本接頭節點關聯的分組節點集的定義，所述基本接頭節點是所述過程網絡內的所述一組不同接頭節點中被標識為基本接頭節點的所述多個節點之一，關于所述基本接頭節點的所述分組節點集少于所述過程網絡的所有節點并且包括所述基本接頭節點、與所述基本接頭節點相鄰的一個或者多個進一步的接頭節點、以及與所述一個或者多個進一步的接頭節點中的至少一個相鄰但不與所述基本接頭節點相鄰的一個或者多個邊界節點；以及

例程，所述例程在處理器上執行，以基于關于所述基本接頭節點的所述分組節點集使用壓強和流動方程集在多個仿真循環中的每個仿真循環期間迭代地求解在所述基本接頭節點的壓強，以計算在所述基本接頭節點的壓強；以及

其中所述多個接頭仿真模塊中的每個接頭仿真模塊是在每個仿真循環期間執行的。

2.根據權利要求1所述的仿真系統，其中所述多個仿真模塊中的所述第一仿真模塊對所述物理工廠單元集的第一物理工廠單元的操作進行建模，并且所述多個仿真模塊中的所述第二仿真模塊對所述物理工廠單元集的設置于所述物理工廠單元集的所述第一物理工廠單元下游的第二物理工廠單元的操作進行建模，其中所述第一仿真模塊的過程模型使用由所述第二仿真模塊計算的壓強變量的值，以產生與所述第一仿真模塊建模的所述物理工廠單元的操作關聯的輸出，并且其中所述第一和第二仿真模塊在相互之間傳遞所計算的壓強變量信息，以執行在所述第一物理工廠單元與所述第二物理工廠單元之間的質量流動的仿真。

3.根據權利要求1所述的仿真系統，其中所述例程通過在多個仿真循環中的每個仿真循環期間執行多次迭代來在所述多個仿真循環中的每個仿真循環期間迭代地求解在所述基本接頭節點的壓強，其中每次迭代包括使用在所述基本接頭節點和關于所述基本接頭節點的所述分組節點集中的所述一個或者多個進一步的接頭節點中的其它接頭節點的壓強的先前計算的值，來順序地求解在所述基本接頭節點和關于所述基本接頭節點的所述分組節點集的所述一個或者多個進一步的接頭節點中的每個接頭節點的壓強，并且使用所述計算的壓強來確定所述基本接頭節點和所述一個或者多個進一步的接頭節點中的一個或者多個接頭節點中的質量流動平衡，以確定是否在所述基本接頭節點或者所述一個或者多個進一步的接頭節點之一實現了流動平衡。

4.根據權利要求3所述的仿真系統，其中如果在特定仿真循環的當前迭代期間在所述基本接頭節點或者所述一個或者多個進一步的接頭節點之一未實現流動平衡，則所述例程通過在所述特定仿真循環期間繼續執行新迭代來針對所述基本接頭節點執行所述多次迭代。

5.根據權利要求3所述的仿真系統，其中如果在所述基本接頭節點或者所述一個或者多個進一步的接頭節點之一實現了流動平衡，或者如果在特定仿真循環期間已經執行了預定數目的迭代，則所述例程通過暫停新迭代的執行來在所述特定仿真循環期間針對所述基本接頭節點執行所述多次迭代。

6.根據權利要求1所述的仿真系統，其中所述例程通過將在關于所述基本接頭節點的所述分組節點集的所述多個邊界節點中的一個或者多個邊界節點的壓強設置成固定值，來在仿真循環期間迭代地求解在所述基本接頭節點和關于所述基本接頭節點的所述分組節點集的所述一個或者多個進一步的接頭節點中的每個接頭節點的壓強。