虚拟仿真的技术架构和工作原理

虚拟DCS（ViRTUal DCS）是相对于在过程工业中实际运行的真实DCS（Real DCS）而言的，它指的是在非DCS的计算机环境中，以某种形式模拟再现真实DCS的功能。在当今科技领域，“虚拟”已成为一个广泛应用的概念，涵盖了从“虚拟现实”的视景模拟，到采用CRT交互的“虚拟仪表”，再到构建远程多媒体双向通信的“虚拟会议”等多个方面。

当然，虚拟技术是完全建立在当今高性能的计算机硬件、软件和网络系统之上的。虚拟DCS不同于其它虚拟技术的是，其被虚拟对象也是计算机系统，而不是一般的物理系统。虚拟DCS就是要在计算机系统上再现计算机系统，具体地说，就是要在一种通常为开放平台计算机信息管理系统中，尽可能真实地再现集散控制计算机系统。虚拟DCS正是过程工业数字化的基础之一。

在实际应用中，为了达到设计调试、人员培训、检测诊断等系统应用目标，需要将真实DCS在非DCS的计算机系统中再现。目前共有三种形式，是分别根据DCS的控制设计、离线组态和构成运行系统等生命周期的不同阶段获取系统资源而实现的。

1.激励DCS(Stimulation)-通常是简略输人/输出板卡和外设，采用真实DCS的硬件、软件和网络系统的适当或最小配置，再现DCS。激励DCS具有最高的软硬件逼真度，但是软硬件实现成本很高，与对象模型系统连接较难，无法完成复杂的仿真应用功能。

2.虚拟DCS(Virtual DCS)--在完成 DCS组态之后，采用对DCS网络下载文件迸行智能编译转换的方式，实现DCS的平台转移和再现。虚拟DCS应具有极高的软件功能逼真度，实现成本不高，能够完成复杂的仿真应用功能。

3.仿真DCS(Simulation)一只要DCS完成控制功能和逻辑设计，就可以根据设计图纸进行仿真。仿真DCS是多年来培训仿真系统的通常采用的形式，虽然实现成本不高、能够完成复杂的培训仿真应用功能，但软件功能逼真度和可信度相对不够高，跟踪修改较难，几乎不能完成人员培训功能以外的高级应用功能。