本發(fā)明涉及抽水蓄能機(jī)組控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

抽水蓄能機(jī)組控制程序是整臺(tái)機(jī)組的控制核心，在機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)必須保證控制程序的正確、安全和可靠。因此，在機(jī)組控制程序開(kāi)發(fā)編寫完成后，必須仿真現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備條件，進(jìn)行控制程序的動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試，以驗(yàn)證相關(guān)控制功能是否滿足生產(chǎn)工藝及設(shè)計(jì)要求。

目前，針對(duì)水電機(jī)組控制程序的測(cè)試，通常都需要開(kāi)發(fā)專門用于程序測(cè)試的仿真設(shè)備來(lái)進(jìn)行。程序測(cè)試時(shí)，將仿真設(shè)備與機(jī)組可編程控制器(PLC)相連接，通過(guò)對(duì)設(shè)備中仿真測(cè)試軟件進(jìn)行必要的設(shè)置，根據(jù)需要向PLC發(fā)送相應(yīng)的信息，以支持PLC程序的動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而達(dá)到驗(yàn)證相關(guān)控制功能的目的。這種方法是采用一臺(tái)仿真設(shè)備對(duì)應(yīng)一臺(tái)機(jī)組PLC進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)程序仿真測(cè)試。該方法能滿足常規(guī)水電機(jī)組控制程序的動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試工作，也能進(jìn)行單一抽水蓄能機(jī)組發(fā)電工況相關(guān)控制程序的動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試工作。但由于抽水蓄能機(jī)組并不是獨(dú)立作業(yè)，例如除了發(fā)電工況外還有抽水工況，而抽水工況有靜止變頻器(SFC)啟動(dòng)和機(jī)組背靠背拖動(dòng)啟動(dòng)兩種方式，需要機(jī)組與靜止變頻啟動(dòng)裝置、機(jī)組與機(jī)組之間控制程序進(jìn)行大量信息交互與操作配合。因此，對(duì)于需要機(jī)組間或機(jī)組與公用設(shè)備之間配合的抽水相關(guān)控制程序，這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)程序仿真測(cè)試方法很難完成動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試及功能驗(yàn)證工作。另外，開(kāi)發(fā)一套功能相對(duì)完善的程序動(dòng)態(tài)測(cè)試仿真專用設(shè)備也是一項(xiàng)很復(fù)雜艱巨的工作，需要投入很多人力、物力、財(cái)力。

通常，針對(duì)機(jī)組間或機(jī)組與公用設(shè)備配合的抽水相關(guān)控制程序的調(diào)試，都是在具體的機(jī)組和公用設(shè)備安裝搭建完成后再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，這不僅會(huì)拖延現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間，而且一旦出現(xiàn)測(cè)試錯(cuò)誤，還很可能導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的損壞。

因此，需要提供一種無(wú)需借助額外的專用仿真設(shè)備，無(wú)需連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試的系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種無(wú)需借助額外的專用仿真設(shè)備，無(wú)需連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，利用待測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)已有軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試的系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種無(wú)需借助額外的專用仿真設(shè)備，無(wú)需連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，利用待測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)已有軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述第一發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試系統(tǒng)，包括：

PLC編程終端設(shè)備，用于進(jìn)行待測(cè)控制程序及設(shè)備響應(yīng)仿真程序的編寫、修改、狀態(tài)監(jiān)視和變量強(qiáng)制設(shè)置；

PLC CPU模塊，包括若干個(gè)機(jī)組PLC CPU模塊和一個(gè)機(jī)組公用PLC CPU模塊，每個(gè)CPU模塊均斷開(kāi)與對(duì)應(yīng)PLC輸入/輸出模塊之間的通信連接，CPU模塊中存儲(chǔ)有待測(cè)控制程序模塊和設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，在測(cè)試時(shí)，待測(cè)控制程序模塊發(fā)出的設(shè)備操作命令輸出給設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊經(jīng)仿真計(jì)算產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)反饋至待測(cè)控制程序模塊中，所述設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備性能特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝要求編程得到；

現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端，用于顯示當(dāng)前CPU模塊內(nèi)待測(cè)控制程序運(yùn)算處理后發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)，以及根據(jù)操作人員指令發(fā)送命令給待測(cè)控制程序執(zhí)行相應(yīng)功能操作；

監(jiān)控計(jì)算機(jī)，用于顯示整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)CPU模塊內(nèi)待測(cè)控制程序運(yùn)算處理后發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)，以及根據(jù)操作人員指令發(fā)送命令給相應(yīng)的待測(cè)控制程序執(zhí)行相應(yīng)功能操作；

上述CPU模塊、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和PLC編程終端設(shè)備之間采用工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)通信連接，CPU模塊與對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信連接。

為了實(shí)現(xiàn)上述第二個(gè)發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試方法，包括以下步驟：在各個(gè)CPU模塊中加載待測(cè)控制程序模塊和設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊；在測(cè)試時(shí)，待測(cè)控制程序模塊向設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊發(fā)出設(shè)備操作命令，設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊經(jīng)仿真計(jì)算產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)反饋至待測(cè)控制程序模塊中，待測(cè)控制程序模塊根據(jù)反饋信號(hào)繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)流程及設(shè)備控制；在測(cè)試過(guò)程中，一直進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)工作異常，則中止測(cè)試，執(zhí)行程序檢查步驟。

具體的，包括步驟：

(1)初始化階段：構(gòu)建各個(gè)CPU模塊中的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，將上述設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊下載至各自對(duì)應(yīng)的CPU模塊，在各個(gè)CPU模塊中加載各自對(duì)應(yīng)的待測(cè)控制程序模塊；斷開(kāi)CPU模塊與對(duì)應(yīng)PLC輸入/輸出模塊之間的通信連接；

(2)啟動(dòng)準(zhǔn)備：PLC編程終端設(shè)備通過(guò)變量強(qiáng)制方式使得各相關(guān)設(shè)備處于機(jī)組啟動(dòng)所需的狀態(tài)，包括以下兩種情況：

(2-1)對(duì)于機(jī)組啟停時(shí)需要?jiǎng)幼鞯脑O(shè)備，由PLC編程終端設(shè)備向各個(gè)設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊強(qiáng)制發(fā)送機(jī)組啟動(dòng)所需狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的設(shè)備操作命令，各個(gè)設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊接收操作命令后經(jīng)仿真計(jì)算輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給待測(cè)控制程序模塊，在設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)滿足機(jī)組啟動(dòng)條件后由PLC編程終端設(shè)備取消被強(qiáng)制發(fā)送的設(shè)備操作命令；

(2-2)對(duì)于機(jī)組啟停時(shí)狀態(tài)一直保持不變的設(shè)備，由PLC編程終端設(shè)備強(qiáng)制相應(yīng)設(shè)備狀態(tài)變量一直處于機(jī)組啟停時(shí)所要求的狀態(tài)；

待測(cè)控制程序模塊根據(jù)反饋的仿真信號(hào)判斷機(jī)組啟動(dòng)狀態(tài)條件是否滿足，如果滿足，則進(jìn)行啟動(dòng)，并進(jìn)行后續(xù)測(cè)試，否則，通過(guò)PLC編程終端或監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，執(zhí)行程序檢查步驟；

(3)工作測(cè)試：當(dāng)前待測(cè)控制程序模塊根據(jù)測(cè)試人員從監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端輸入的機(jī)組啟動(dòng)命令發(fā)出各種設(shè)備操作命令，包括以下三種情況：

(3-1)如果設(shè)備操作命令發(fā)送給本機(jī)組的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，則本機(jī)組設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊根據(jù)設(shè)備操作指令，經(jīng)過(guò)仿真運(yùn)算處理，輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給相關(guān)待測(cè)控制程序模塊；

(3-2)如果設(shè)備操作命令發(fā)送給其他機(jī)組PLC CPU模塊中的待測(cè)控制程序模塊，則其他機(jī)組中的待測(cè)控制程序模塊根據(jù)接收到的設(shè)備操作命令，執(zhí)行相應(yīng)工況轉(zhuǎn)換流程或設(shè)備控制程序，產(chǎn)生新的設(shè)備操作命令，該命令發(fā)送給相對(duì)應(yīng)的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，經(jīng)仿真運(yùn)算處理后，輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給相關(guān)待測(cè)控制程序模塊；

(3-3)如果設(shè)備操作命令發(fā)送給機(jī)組公用PLC CPU模塊中的待測(cè)控制程序模塊，機(jī)組公用PLC CPU模塊中的待測(cè)控制程序模塊根據(jù)接收到的設(shè)備操作命令，執(zhí)行相應(yīng)設(shè)備控制程序，產(chǎn)生新的設(shè)備操作命令，該命令發(fā)送給與其對(duì)應(yīng)的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，經(jīng)仿真運(yùn)算處理后，輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給相關(guān)待測(cè)控制程序模塊；

在相關(guān)待測(cè)控制程序模塊接收到反饋信號(hào)后，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)流程及設(shè)備控制程序；在測(cè)試過(guò)程中，一直進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)工作異常，則中止測(cè)試，執(zhí)行程序檢查步驟。

具體的，在步驟(1)中，設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊是依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備性能特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行編程構(gòu)建，構(gòu)建時(shí)將設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊分為若干個(gè)設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊，每個(gè)設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊分別用于一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的仿真，在測(cè)試時(shí)，接收到對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作命令后，輸出對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)。這樣分塊構(gòu)建，可以降低構(gòu)建的難度，提高準(zhǔn)確性。

優(yōu)選的，在步驟(2)中，待測(cè)控制程序模塊根據(jù)反饋的仿真信號(hào)判斷啟動(dòng)狀態(tài)條件滿足后，向監(jiān)控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端發(fā)出允許機(jī)組啟動(dòng)信號(hào)；監(jiān)控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端接收到允許機(jī)組啟動(dòng)信號(hào)后，激活機(jī)組啟動(dòng)命令按鈕；測(cè)試人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端點(diǎn)擊機(jī)組啟動(dòng)命令按鈕，自動(dòng)開(kāi)啟步驟(3)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

1、本發(fā)明無(wú)需借助額外的專用仿真設(shè)備，無(wú)需連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，僅利用待測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)已有軟硬件資源，實(shí)現(xiàn)了大型抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試。

2、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)機(jī)組同時(shí)及聯(lián)合全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試，可以進(jìn)行多臺(tái)機(jī)組同時(shí)啟動(dòng)發(fā)電工況功能測(cè)試，也可進(jìn)行多臺(tái)機(jī)組同時(shí)啟動(dòng)抽水工況功能測(cè)試，例如可以進(jìn)行1號(hào)機(jī)或2號(hào)機(jī)由靜止變頻器(SFC)拖動(dòng)、3號(hào)機(jī)由4號(hào)機(jī)背靠背拖動(dòng)同時(shí)啟動(dòng)抽水工況功能測(cè)試等。測(cè)試方法具有系統(tǒng)性強(qiáng)、仿真度高、功能測(cè)試完整的優(yōu)點(diǎn)。

3、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)抽水蓄能機(jī)組監(jiān)控系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試，除了對(duì)待測(cè)控制程序的功能測(cè)試外，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的通信傳輸功能、監(jiān)控計(jì)算機(jī)及現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端的顯示及控制功能均能在動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試中得到有效的檢查驗(yàn)證。同時(shí)，該仿真測(cè)試系統(tǒng)和方法同樣適用于其他領(lǐng)域多機(jī)組協(xié)同工作程序的仿真測(cè)試，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)施例動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)施例動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試系統(tǒng)各部分之間工作原理示意圖；

圖3為本實(shí)施例中設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊組成示意圖；

圖4為本實(shí)施例動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試方法流程圖；

圖5(a)為#1機(jī)由#3機(jī)背靠背拖動(dòng)抽水啟動(dòng)電氣一次回路連接示意圖；

圖5(b)為基于圖5(a)所示電路，#1機(jī)由#3機(jī)背靠背拖動(dòng)抽水啟動(dòng)時(shí)各PLC CPU模塊控制程序信息流轉(zhuǎn)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1

如圖1所示，本實(shí)施例一種抽水蓄能機(jī)組控制程序全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試系統(tǒng)，包括：

一臺(tái)PLC編程終端設(shè)備，用于待測(cè)控制程序及設(shè)備響應(yīng)仿真程序編寫、修改、狀態(tài)監(jiān)視和變量強(qiáng)制設(shè)置；

多個(gè)可編程控制器(PLC)CPU模塊，具體是設(shè)置在4個(gè)抽水蓄能機(jī)組PLC內(nèi)的CPU模塊，以及一個(gè)機(jī)組公用PLC內(nèi)的CPU模塊，CPU模塊中存儲(chǔ)有待測(cè)控制程序模塊和設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊；

若干個(gè)現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端，用于顯示對(duì)應(yīng)CPU模塊內(nèi)待測(cè)控制程序運(yùn)算處理后發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)，以及根據(jù)操作人員指令發(fā)送命令給待測(cè)控制程序執(zhí)行相應(yīng)功能操作；

至少一臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)，用于顯示整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)CPU模塊內(nèi)待測(cè)控制程序運(yùn)算處理后發(fā)送的設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)，以及根據(jù)操作人員指令發(fā)送命令給相應(yīng)的待測(cè)控制程序執(zhí)行相應(yīng)功能操作。

上述PLC CPU模塊、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和PLC編程終端設(shè)備之間采用工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)通信連接，CPU模塊與對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線通信連接。

本實(shí)施例中，針對(duì)單一機(jī)組的工作原理參見(jiàn)圖2，在測(cè)試時(shí)，每個(gè)CPU模塊均斷開(kāi)與對(duì)應(yīng)PLC輸入/輸出模塊之間的通信連接，待測(cè)控制程序模塊向設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊發(fā)送設(shè)備操作命令，設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊經(jīng)仿真計(jì)算產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)反饋至待測(cè)控制程序模塊中。在測(cè)試過(guò)程中，通過(guò)PLC編程終端或監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，則執(zhí)行程序檢查步驟。

如圖3所示，所述設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊是依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備性能特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝要求進(jìn)行編程構(gòu)建。構(gòu)建時(shí)，將設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊分為若干個(gè)設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊，每個(gè)設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊分別用于一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的仿真，在測(cè)試時(shí)，接收到對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作命令后，輸出對(duì)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)。

本實(shí)施例動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試方法，包括步驟：在各個(gè)CPU模塊中加載待測(cè)控制程序模塊和設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊；在測(cè)試時(shí)，待測(cè)控制程序模塊向設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊發(fā)出設(shè)備操作命令，設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊經(jīng)仿真計(jì)算產(chǎn)生現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)反饋至待測(cè)控制程序模塊中，待測(cè)控制程序模塊根據(jù)反饋信號(hào)繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)流程及設(shè)備控制；在測(cè)試過(guò)程中，一直進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，一旦發(fā)現(xiàn)工作異常，則中止測(cè)試，執(zhí)行程序檢查步驟。下面結(jié)合圖4，對(duì)方法進(jìn)行具體說(shuō)明，包括步驟：

一、程序動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試準(zhǔn)備階段

1、根據(jù)設(shè)備性能特點(diǎn)和生產(chǎn)工藝要求，一一確定現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備響應(yīng)仿真策略。

2、根據(jù)確定好的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備響應(yīng)仿真策略，編寫形成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊(分為機(jī)組附屬設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊和機(jī)組公用設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊)。

3、將所有機(jī)組附屬設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊匯總組成機(jī)組附屬設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，將所有機(jī)組公用設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊匯總組成機(jī)組公用設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊。

4、通過(guò)PLC編程終端設(shè)備將機(jī)組附屬設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊分別下載至各臺(tái)機(jī)組PLC中的CPU模塊中，將機(jī)組公用設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊下載至機(jī)組公用PLC中的CPU模塊中，與待測(cè)控制程序模塊在同一CPU運(yùn)行。

5、斷開(kāi)各個(gè)CPU模塊與PLC輸入/輸出模塊之間的通信連接。從而CPU模塊中待測(cè)控制程序模塊發(fā)出的設(shè)備操作命令由原來(lái)輸出給PLC輸出模塊改為輸出給設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，CPU模塊中待測(cè)控制程序需要的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)從原來(lái)由PLC輸入模塊提供改為由設(shè)備仿真程序模塊經(jīng)運(yùn)算處理后提供。

6、根據(jù)機(jī)組啟動(dòng)所需的各種設(shè)備狀態(tài)條件要求，由PLC編程終端設(shè)備通過(guò)變量強(qiáng)制的方式使得各種設(shè)備(包括機(jī)組附屬設(shè)備和機(jī)組公用設(shè)備)處于機(jī)組啟動(dòng)所需的狀態(tài)。其中：

對(duì)于機(jī)組啟停時(shí)需要?jiǎng)幼鞯脑O(shè)備如進(jìn)水閥、換相刀閘、啟動(dòng)刀閘、拖動(dòng)刀閘、發(fā)動(dòng)機(jī)出口開(kāi)關(guān)等設(shè)備，對(duì)照這些設(shè)備在機(jī)組啟動(dòng)前應(yīng)處于的狀態(tài)要求，由PLC編程終端設(shè)備強(qiáng)制輸出得到該狀態(tài)信號(hào)所需的設(shè)備操作命令，設(shè)備操作命令輸入設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊中，由對(duì)應(yīng)的設(shè)備響應(yīng)仿真子程序模塊運(yùn)算處理后，輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給待測(cè)控制程序模塊。在機(jī)組啟動(dòng)相關(guān)設(shè)備狀態(tài)信號(hào)條件已具備后，由PLC編程終端設(shè)備取消前述被強(qiáng)制的設(shè)備操作命令(比如要得到“進(jìn)水閥在關(guān)閉位置”狀態(tài)信號(hào)，由PLC編程終端設(shè)備強(qiáng)制輸出進(jìn)水閥關(guān)閉命令，該命令輸入至進(jìn)水閥響應(yīng)仿真子程序模塊中運(yùn)算處理后，得到“進(jìn)水閥在關(guān)閉位置”狀態(tài)仿真信號(hào)輸出給待測(cè)控制程序模塊，然后由PLC編程終端設(shè)備取消對(duì)進(jìn)水閥關(guān)閉命令的強(qiáng)制輸出)；

對(duì)于機(jī)組正常啟停時(shí)狀態(tài)一直保持不變的設(shè)備信號(hào)如上下庫(kù)閘門位置信號(hào)、尾水事故閘門位置信號(hào)、進(jìn)水閥檢修密封位置信號(hào)等，由PLC編程終端設(shè)備強(qiáng)制這些信號(hào)變量使得相應(yīng)設(shè)備一直處于機(jī)組正常啟停時(shí)所要求的狀態(tài)(比如機(jī)組正常啟停時(shí)均要求尾水事故閘門在全開(kāi)位置，由PLC編程終端設(shè)備一直強(qiáng)制“尾水事故閘門在全開(kāi)位置”信號(hào)為1)。

7、在第6步執(zhí)行完后，機(jī)組待測(cè)控制程序模塊判斷機(jī)組啟動(dòng)條件是否均已滿足，如果滿足，則進(jìn)行啟動(dòng)，并執(zhí)行后續(xù)測(cè)試，否則，通過(guò)PLC編程終端或監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)視，執(zhí)行程序檢查步驟。

二、程序動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試執(zhí)行階段

8、待測(cè)控制程序模塊根據(jù)反饋的仿真信號(hào)判斷機(jī)組啟動(dòng)狀態(tài)條件滿足后，向監(jiān)控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端發(fā)出允許機(jī)組啟動(dòng)信號(hào)。

9、監(jiān)控計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端接收到允許機(jī)組啟動(dòng)信號(hào)后，激活機(jī)組啟動(dòng)命令按鈕。

10、測(cè)試人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端界面上點(diǎn)擊機(jī)組啟動(dòng)按鈕，向待測(cè)控制程序模塊發(fā)出機(jī)組啟動(dòng)命令。

11、待測(cè)控制程序模塊接收到機(jī)組啟動(dòng)命令后，判斷所執(zhí)行的工況類型(如發(fā)電或抽水工況)，根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的工況轉(zhuǎn)換流程及設(shè)備控制程序，根據(jù)流程及相關(guān)設(shè)備控制程序要求發(fā)出各種設(shè)備操作命令，包括以下三種情況：

A、如果設(shè)備操作命令發(fā)送給本機(jī)組的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，則本機(jī)組設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊根據(jù)設(shè)備操作指令，經(jīng)過(guò)仿真運(yùn)算處理，輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給相關(guān)待測(cè)控制程序模塊；

B、如果設(shè)備操作命令發(fā)送給其他機(jī)組PLC CPU模塊中的待測(cè)控制程序模塊，則其他機(jī)組中的待測(cè)控制程序模塊根據(jù)接收到的設(shè)備操作命令，執(zhí)行相應(yīng)工況轉(zhuǎn)換流程或設(shè)備控制程序，產(chǎn)生新的設(shè)備操作命令，該命令發(fā)送給相對(duì)應(yīng)的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，經(jīng)仿真運(yùn)算處理后，輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給相關(guān)待測(cè)控制程序模塊；

C、如果設(shè)備操作命令發(fā)送給機(jī)組公用PLC CPU模塊中的待測(cè)控制程序模塊，機(jī)組公用PLC CPU模塊中的待測(cè)控制程序模塊根據(jù)接收到的設(shè)備操作命令，執(zhí)行相應(yīng)設(shè)備控制程序，產(chǎn)生新的設(shè)備操作命令，該命令發(fā)送給與其對(duì)應(yīng)的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，經(jīng)仿真運(yùn)算處理后，輸出設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給相關(guān)待測(cè)控制程序模塊。

12、在相關(guān)待測(cè)控制程序模塊接收到反饋信號(hào)后，繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)流程及設(shè)備控制程序；在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試人員通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端及PLC編程終端設(shè)備同時(shí)對(duì)所有機(jī)組PLC及機(jī)組公用PLC待測(cè)控制程序的執(zhí)行情況及效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，進(jìn)行各種控制、顯示功能的檢查驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)待測(cè)控制程序動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試。

圖5(a)、圖5(b)給出了一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例，這里需說(shuō)明的是，示意圖僅作原理說(shuō)明之用。下面結(jié)合上面的方法對(duì)該實(shí)例說(shuō)明如下：

首先，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，#1機(jī)由#3機(jī)背靠背拖動(dòng)抽水啟動(dòng)時(shí)，實(shí)際合閘順序是：?jiǎn)?dòng)母線聯(lián)絡(luò)刀閘(由機(jī)組公用PLC程序控制)→#1機(jī)啟動(dòng)刀閘(由#1機(jī)組PLC程序控制)→#3機(jī)拖動(dòng)刀閘(由#3機(jī)組PLC程序控制)→#3機(jī)GCB(由#3機(jī)組PLC程序控制)。

基于上述工況，根據(jù)上述程序動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試準(zhǔn)備階段的步驟，構(gòu)建機(jī)組公用PLC CPU模塊、#1機(jī)組PLC CPU模塊、#3機(jī)組PLC CPU模塊中的待測(cè)控制程序模塊和設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊。具體每個(gè)模塊中包含的內(nèi)容詳見(jiàn)附圖5(b)，這里不再詳述。下面對(duì)#1機(jī)由#3機(jī)背靠背拖動(dòng)抽水啟動(dòng)時(shí)各PLC CPU模塊控制程序信息流轉(zhuǎn)過(guò)程具體說(shuō)明如下：

S1、測(cè)試人員在監(jiān)控計(jì)算機(jī)或現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端輸入#1機(jī)由#3機(jī)背靠背拖動(dòng)抽水啟動(dòng)的命令，則相應(yīng)的將“由#3機(jī)拖動(dòng)抽水啟動(dòng)命令”發(fā)送到#1機(jī)組待測(cè)控制程序模塊，將“拖動(dòng)#1機(jī)抽水啟動(dòng)命令”發(fā)送到#3機(jī)組待測(cè)控制程序模塊。

S2、#1機(jī)組待測(cè)控制程序模塊根據(jù)流程及相關(guān)設(shè)備控制程序發(fā)出合上啟動(dòng)母線聯(lián)絡(luò)刀閘命令，該合閘命令通過(guò)通信傳輸?shù)綑C(jī)組公用待測(cè)控制程序模塊。

S3、機(jī)組公用待測(cè)控制程序模塊執(zhí)行啟動(dòng)母線聯(lián)絡(luò)刀閘合閘控制程序，產(chǎn)生合閘命令，發(fā)送給其對(duì)應(yīng)的設(shè)備響應(yīng)仿真程序模塊，啟動(dòng)母線聯(lián)絡(luò)刀閘響應(yīng)仿真子程序模塊經(jīng)仿真運(yùn)算處理后，輸出聯(lián)絡(luò)刀閘已合閘的設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給#1機(jī)組待測(cè)控制程序模塊。

S4、#1機(jī)組待測(cè)控制程序模塊繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)“發(fā)出合上啟動(dòng)刀閘命令”，將該合閘命令發(fā)送到本機(jī)組中的“啟動(dòng)刀閘響應(yīng)仿真子程序模塊”，該子模塊根據(jù)設(shè)備操作指令，經(jīng)過(guò)仿真運(yùn)算處理，輸出“#1機(jī)啟動(dòng)刀閘已合閘”的設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)給#1機(jī)組待測(cè)控制程序模塊以及#3機(jī)組待測(cè)控制程序模塊。

S5、#3機(jī)組待測(cè)控制程序模塊收到“#1機(jī)啟動(dòng)刀閘已合閘”的命令后，發(fā)出合上拖動(dòng)刀閘命令給拖動(dòng)刀閘響應(yīng)仿真子程序模塊，經(jīng)過(guò)仿真運(yùn)算處理，該子模塊輸出“拖動(dòng)刀閘已合閘”的設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)到#3機(jī)組待測(cè)控制程序模塊，#3機(jī)組待測(cè)控制程序模塊繼續(xù)執(zhí)行“發(fā)出合上GCB命令”到GCB響應(yīng)仿真子程序模塊，該子模塊經(jīng)過(guò)仿真運(yùn)算處理，輸出“GCB已合閘”的設(shè)備狀態(tài)仿真信號(hào)到#3機(jī)組待測(cè)控制程序模塊以及#1機(jī)組待測(cè)控制程序模塊。#1機(jī)組和#3機(jī)組收到反饋信號(hào)后繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)設(shè)備操作，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)啟動(dòng)程序的動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試。

在測(cè)試過(guò)程中，測(cè)試人員通過(guò)監(jiān)控計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端及PLC編程終端設(shè)備同時(shí)對(duì)所有機(jī)組PLC及機(jī)組公用PLC待測(cè)控制程序的執(zhí)行情況及效果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，進(jìn)行各種控制、顯示功能的檢查驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)待測(cè)控制程序動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試。通過(guò)上述實(shí)例可知，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)機(jī)組同時(shí)及聯(lián)合全工況動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試，除了能對(duì)待測(cè)控制程序的功能測(cè)試外，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的通信傳輸功能、監(jiān)控計(jì)算機(jī)及現(xiàn)場(chǎng)顯示控制終端的顯示及控制功能均能在動(dòng)態(tài)仿真測(cè)試中得到有效的檢查驗(yàn)證，具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。