[发明专利]用单一指令控制多个异步并发系统运行状态的装置及方法

说明书

本发明涉及聚变堆技术领域，公开了一种用单一指令控制多个异步并发系统运行状态的装置及方法。其中，装置包括状态机，用于实时接收中央控制系统发出的整体状态转移指令，并根据预设的多个目标状态组合和整体状态转移指令向各系统发送对应的目标状态转移指令，以及根据当前整体状态编号判断当前整体状态是否满足所述整体状态转移指令；装置还包括组合逻辑判断模块用于接收各系统输出的当前状态编号，根据各系统的当前状态编号判断当前整体状态是否满足多个目标状态组合中的一个，若满足，则向所述状态机反馈当前整体状态编号。本发明可以对多个异步运行的系统进行状态控制，且不受状态过渡时间为0的限制。

技术领域

本发明涉及聚变堆技术领域，具体而言，涉及一种用单一指令控制多个异步并发系统运行状态的装置及方法。

背景技术

HCCB TBS（氦冷陶瓷增殖实验包层系统）是未来在ITER上运行的系统之一，利用ITER（国际热核聚变实验堆）产生的体积中子源进行氚增殖实验以及核分析验证。这些工作必须以TBS（实验包层系统）正确集成到ITER为前提，所以控制系统也要满足ITER中央控制系统的框架。ITER作为实验装置，其运行要具备高度的自动化以及灵活性，要能够以一个整体的概念实现自动运行。其运行不像一般的工业控制从头到尾地执行控制程序，而是随着实验的需要，各系统能够在几种状态之间跳转，即当实验操作人员对ITER装置发出简单的、有限的总体状态转移指令时，ITER装置各层系统自动达到与该指令对应的状态。TBS作为其中的一个子系统，也要能够响应来自ITER中央控制系统的状态转移指令，调整本装置到下一个指定状态。

ITER中央控制系统对TBS进行控制时，将TBS系统当成一个整体看待，即ITER中央控制对TBS控制系统发出一个整体的状态转换命令，并不关心TBS内部的子系统如何工作。而TBS系统由多个子系统构成，主要包括氦气冷却系统（HCS）、氚提取系统（TES）、中子测量系统（NAS）。这些子系统的状态数并不一样，并且也不是每个子系统在TBS接收到总体状态转移指令时都需要变化，且这些系统都是连续运行的系统，含有温度、质量流量等惯性较大的物理量，因此以这些参数表征的系统其状态变化也不是瞬时完成的，而是需要一定的过渡时间。此外，TBS总体状态的转换并不是任意两个状态之间都可以转换，而是限定了转换的路径。这就要求在执行状态管理的控制系统不仅能够通过接收单一的外部指令管理步调不一致的多个系统，还要能够按照规定的状态转移路径进行状态转移。

要完成以上的控制要求，不能像一般的工业控制从头到尾的执行顺序控制的控制程序，而是要用有限状态机的思想构建程序。而状态机一般是描述离散系统的数学模型，它假设：（1）系统具有有限个状态；（2）状态转换的条件是有限的；（3）状态的转变是对输入事件的响应，状态转换所需要的时间为0；（4）系统在任何时刻总是处于某一确定状态上，且其行为是确定的，且在任何时刻系统只能有一个状态，无法表示并发性，不能描述异步并发系统。而TBS属于连续的工艺系统，包含了几个不同的子系统、每个子系统定义了多种工况，过渡过程也不是瞬时完成的，因此要想应用状态机的思想实现对多个步调不一致的系统的状态管理，则需要进行专门的构建。

发明内容

本发明的目的是提供一种用单一指令控制多个异步并发系统运行状态的装置及方法，解决现有的状态机在任何时刻系统只能有一个状态，无法表示并发性，不能描述异步并发系统，且状态转换为瞬时动作的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一方面，提供一种用单一指令控制多个异步并发系统运行状态的装置，包括状态机和组合逻辑判断模块。其中，状态机用于实时接收中央控制系统发出的整体状态转移指令，并根据预设的多个目标状态组合和所述整体状态转移指令向各系统发送对应的目标状态转移指令。组合逻辑判断模块用于接收各系统输出的当前状态编号，根据各系统的当前状态编号判断当前整体状态是否满足多个目标状态组合中的一个，若满足，则向所述状态机反馈当前整体状态编号。状态机还用于根据所述当前整体状态编号判断当前整体状态是否满足所述整体状态转移指令，若满足，则接收下一个整体状态转移指令，否则，重新向各系统发送对应的目标状态转移指令。