[發明專利]多個模擬的同步

在審

• 申請號: 201810488449.5
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN109214638A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 貝亞特·萊姆勒
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;G05B19/418
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

本發明涉及一種用于使多個通過各個模擬程序實施的模擬同步的方法以及一種對應的計算機可讀存儲介質和一種對應的協調單元。在此，多個由各個模擬程序實施的模擬被同步，其中，通過一個協調單元運行以下步驟：對于完成運行的相應的周期，測定模擬程序的相應的狀態消息，其中，通過要由各個模擬程序運行的邏輯步驟的相應的順序，為每個模擬確定對應的周期；當存在多個模擬的相應的狀態消息時，分別將一個同步消息輸送給一個或者多個模擬程序，其中，同步消息分別對相應的模擬程序的下個周期的開始進行觸發。

技術領域

本發明涉及一種用于使多個通過各個模擬程序實施的模擬同步的方法以及一種所屬的安裝有計算機程序產品的計算機可讀存儲介質和一種所屬的協調單元。

背景技術

在工業自動化中，例如在工業制造中，模擬流程意義重大。制造步驟流程或流程或者運輸工序或者機器的啟動或者生產步驟的實施被模擬，以便能夠在虛擬的環境下確定：意料之外的故障或反應或癥狀是否會出現。借助通常多個模擬的結果實現對過程的虛擬模仿。這種虛擬化工業環境中的各個流程的方式簡化了規劃，并且使得能夠提前發現錯誤設定、錯誤參量化、錯誤接線或者錯誤設計。由此例如在事先，例如在模擬和虛擬啟動時，就已經可以發現可能存在的故障，在因為設備不運作而產生風險或者因為設備部件的毀壞而產生費用之前，就可以將其消除。

模擬的可能性在此總是變得越來越廣泛。能夠用于模擬的計算越來越復雜，并且在例如各個設備部件或者設備的組件相互作用時的預測也能夠越來越準確。在此，模擬在現實中具有相關性的各個子方面或者各個自動化子步驟。例如在現實中，這些過程對于彼此同時地進行，或者在過程中的某個時間點彼此具有相關性。例如在生產流程中的某個位置上處理由另外的過程生成的輸入數據。

從而在各個不同的、真實流程的過程之間可能需要進行同步。同樣地，包括多次子模擬的模擬可以進行協調。尤其地，對于復雜的模擬將整個模擬拆分成多個平行進行的模擬，這些模擬應相互平行地完成。因為不同的子模擬影響最終模擬或整個模擬，所以須要對這些子模擬進行同步。

對在軟件中實現的、但在不同的過程中或者在不同的計算機上實施的模擬的同步，是對于模擬的平穩推進和整體上的準確模擬必要的。模擬在模擬工具上、也就是在軟件中通常或者實施地過快或者實施地過慢。當真實時間和虛擬時間之間的映射因子可被測定進而可被考慮時，對于觀察各個模擬來說這通常是不關鍵的。然而，對于多次相關的模擬，這卻并不是無關緊要的。此外，通常模擬并不是一樣快或一樣慢地實施。根據可以在模擬的過程中通過邏輯分支拓展或減少的復雜性，改變模擬的速度。此外，可提供的計算能力會影響模擬時間，例如在有多個模擬在一臺計算機上進行的情況中。

旨在用一個模擬程序模擬一段特定的真實時間的解決途徑，無論為此需要多長時間，通常都失敗在許多模擬不具有這種功能。這例如在于，在模擬進行期間無法通過該系統檢查出進行了多長時間。例如PLC只有在周期結束時、也就是事后才能檢查出，是否超出了預設的時間。

由于在對于預設的模擬的時間所需要的模擬時間中的不規律性，根據模擬的程序程序代碼的實施也需要不同的時長。

在公知的解決方案中，使用了虛擬時間。待同步的模擬如下地進行配置，即，它們在實施期間對于虛擬時間在一個用于測定的因數上達成一致。在此，模擬部分地減速，使得所有的模擬準時完成。在此，模擬以不協調的方式進行。進行得快的模擬等待最慢的模擬，由此在大部分的模擬中采用的、降低的速度因此讓各個模擬過程變慢，并且可能占用計算能力。此外，如果各個模擬之間存在關聯性時，模擬有可能用錯誤的數據進行計算。

在另一種變體方案中，為模擬依次地分配有時分多路復用，然后等待，剛剛進行的模擬實際模擬的時間是多長。已經實施的時間然后可以結算到下一個的模擬的時分多路復用中。缺點是實施時間被嚴重地延長，因為每個時間點僅僅有一個模擬在工作。

發明內容

在這個背景下，本發明的目的在于，提供一種改進的對多個模擬的同步并且同時提供高效的對模擬的處理。