[发明专利]计算机控制系统实时性测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种计算机控制系统实时性测试方法。

背景技术

目前，工业生产过程控制几乎全部采用了分散控制系统(DCS)，就国内市场看，DCS的种类有MAX800，WDPF，XDPS-400，HS2000，EDPF，LN2000，FOX I/A，INFI-90，SIMENS T/XP，OVATION等。就火力发电机组而言，600MW以上机组几乎全部为国外品牌。DCS已成为与生产设备主机同等重要的核心设备。在对DCS的验收和评价中，既有功能指标，也有性能指标，而作为关键技术指标的系统实时性测试一直是一个难点，由于目前还无法直接测量，因此也就没有实时性指标测量标准。取而代之的则是采用间接指标进行评判，如CPU负荷率、网络负荷率等。与此相关的国家标准有：

1.火力发电厂分散控制系统验收测试规程(DL/T 659-2006)

2.火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程(DL/T 774-2004)

3.火力发电厂分散控制系统技术条件(DL/T 1083-2008)

4.基于以太网技术的局域网系统验收测评规范(GB/T 21671-2008)

上述标准规定，DPU(分散控制单元)的CPU负荷率最大不得超过60％，平均负荷率不得超过40％的指标。这个指标规定了DPU的处理能力下限，CPU负荷率越高，说明CPU任务繁重，该DPU反应就越慢，因此该指标越低越好。但该指标的测试方法一般均由DCS制造商提供，而且要在DPU操作系统支持下才能实现，如果没有DCS供应商的配合几乎无法测试。因此，该项指标的测试既难以实施，也不客观。

由于DCS普遍采用了以太网作为系统高速公路，因此，网络速率是影响系统整体指标的关键因素之一，网络负荷率越低，系统传输冲突越少，系统反应也就越快。由于以太网的工作机理为冲突检测多主访问(CDMA/CD)，当以太网的负荷率达到15％时，冲突概率急剧上升。因此，目前标准中，将以太网负荷率20％作为上限。由于不同型号的网络速率可能不同(10Mbps/100Mbps/1000Mbps)、系统测点规模不同，因此网络负荷率指标反映的仅仅是一个相对值，没能反映出系统响应时间这一核心问题。因此，虽然CPU负荷率、网络负荷率大体可以反映出一个系统的实时性，但依然无法准确描述系统实时性这个关键问题，而对任何一个装置或一个系统，整体实时性是一个最为关键的指标。负荷率指标反映的仍是DCS的内部、间接指标，而不是一个外部、直接指标。因此现有技术存在以下缺陷：

1.无法进行系统实时性直接测量；

2.无法准确地描述系统实时性。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有技术负荷率不能直接、准确描述系统实时性的问题；提供了一种计算机控制系统实时性的测试方法；测试过程简单，直接、准确测试系统实时性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

计算机控制系统实时性测试方法，包括AI(模拟输入)信号实时性测试过程：将测试模拟信号一边接至计算机控制系统的AI通道，一边接至数字录波装置的电压输入通道，显示器前监视人员的观察确认信号接至数字录波装置的开关量输入通道，录波装置持续录波，当检测到监视员的确认信号后即停止录波，通过录波仪记录的波形时间标签即可测定出电压突变与确认按键两个事件之间的时间差。

所述AI信号实时性测试过程包括以下步骤：

1)将AI信号分别与被测系统DPU的AI测量通道和数字录波装置连接，将确认按键PB与数字录波装置的DI通道连接；

2)设置数字录波装置参数，使数字录波装置工作于连续录波方式，且当PB按键输入时结束录波；

3)录波仪启动AI录波，突然增大模拟信号，发现显示器上相应信号突变时立即按下确认按键PB；

4)调取带有精确时间标签的录波曲线图，计算从AI信号上升沿开始到PB突变时的时间差。

计算机控制系统实时性测试方法，包括DI(开关量输入)信号实时性测试过程：将模拟DI接点状态变化的外部模拟开关K信号同时接至计算机控制系统的DI通道与数字录波装置的DI通道，显示器前监视员的观察确认信号也接至数字录波装置的DI通道，录波仪持续对上两个信号录波，当它检测到监视员的确认信号时即停止录波，通过波形时间标签即可测定出两个事件的时间差。

所述DI信号实时性测试过程包括如下步骤：

1)将DI信号分别与被测系统的DI测量通道和数字录波装置连接，将确认按键PB与数字录波装置的DI通道连接；