DeliFrame

面 向 工 业 控 制 领 域 精 细 化 设 计 平 台 及 定 制 化 解 决 方 案

DeliFrame

面 向 工 业 控 制 领 域 精 细 化 设 计 平 台 及 定 制 化 解 决 方 案

产品概况

DeliFrame是一款以控制系统设计为核心的系统设计描述软件,其本质是通过建立分层分级的系统描述方式,将控制系统的设计要素进行详细描述,并辅助添加各类属性信息。

举例,每一个详细功能的周期、逻辑、安全等级以及所需物理量输入、输出的去向等,最终用户使用DeliFrame形成完整详细的控制系统设计描述模型。

DeliFrame通过完整的控制系统模型,自动的提取各类设计信息,同时DeliFrame支持内嵌各类计算公式,通过筛选模型中的属性信息,辅助完成系统的各种评估计算。

举例,提取任意节点的IO接口信息,任意节点设备的逻辑信息等;计算全系统每一个详细功能的失效概率、统计响应周期的比例和分布、统计全系统最远的信息回路距离、分析全系统最多的物理量转换路径等。

DeliFrame可以通过系统每一条最小功能的详细设计模型,自动分析出这条功能的所有失效可能,并以此为基础完成全系统的功能失效模式分析(FMEA)。FMEA是系统设计的关键环节,影响着系统的冗余设计、测试性设计和试验系统的故障测试。DeliFrame可以提供详细功能的故障测试用例和正常测试用例。对于没有使用DeliTest的用户,可以通过FMEA自行设计系统的正常和故障测试。

DeliFrame设计是基于以下挑战完成的:

1) 控制系统设计缺少表述工具,对人的依赖性大

系统设计的核心依托于文档进行描述,设计师自身的能力和素养严重影响方案文档的水平和质量,一直缺少用于描述整体详细模型的工具语言。

2) 系统架构设计评估工作量大而繁

系统设计的过程是一个往复迭代的过程,需要不停地对系统方案进行安全性评估、可靠性评估、工艺可达性评估等约束性评估。而这些评估工作一般需要专业的人员在理解系统方案的基础上完成,耗费较大的工作量。

3) 系统其他视角工作量大且易出错

当一个系统详细设计完成时,系统的其他工作需要陆续整理出来,如系统中某一个设备的接口定义、某一个功能逻辑描述、某一个功能的失效概率和原因等。因此需要大量的设计人员开展不同维度的信息提取和再整理,以此来向后续的软件开发、协议签署、试验建设等环节传递设计信息。

4) 系统的评估计算需要分析与设计人员保持一致

对于系统的很多评估计算工作,分析人员往往需要通过学习系统架构,建立必要的数学模型,然后开始对每一个功能进行计算,最终汇总成完整的系统性能分析报告,以此来决定系统设计的成败,这个过程需要需要分析者和设计者的理解保持高度一致。

5) 系统设计无法与软件、试验等环节交互

一般而言系统设计完成之后,设计者的文档需要后续设计人员不断地转换—定义—再转换—再定义,才能形成软件开发人员所需要的软件任务书,或试验人员的试验任务书。这个过程没有辅助工具直接导出文档,而一直需要设计人员手动转换。

功能特点

DeliFrame将系统的设计架构分为型号级、系统级、部件级和基本级,而DeliFrame重点描述的是部件级和基本级,其他两级起到归类的作用。

在基本级中,DeliFrame详细描述每一个最小功能需求(具备唯一的输出),通过图形化的设计,DeliFrame提供了不同的模型控件用于辅助设计,如描述传输通道的模型控件、计算设备控件、传感器控件、执行机构控件等。用户可以方便地使用这些控件定义每项详细功能的实现方式,并在每个设备控件描述中定义该设备所承担的逻辑和IO接口。控件中提供了自定义的属性,用户可以根据自身需要填写各种信息,用于DeliFrame的公式计算。

DeliFrame还可以提供各种设计文档的导出,支持用户自定义专属的文档模板。

与其他工具接口的关系:

1) DeliFrame提供架构设计和功能分配,设计过程完成即表示对应的设备输入输出的实现,可以为DeliICD生成物理量的输入输出清单,DeliICD以此为基础直接编辑和配置ICD的详细设计;

2) DeliFrame可以向DeliStore提供调用控制器的逻辑,生成说明文档;

3) DeliFrame可以向DeliTest提供基本测试脚本,包括功能的正常脚本和导致功能失效的故障脚本.

技术优势

“去专家化”提升设计质量

将控制系统核心的设计工具标准化、流程化,形成“需求-设计-产品研制-软件-试验”的传递与追踪,通过工具将设计需关注的细节进行步骤标注,成为必须考虑的环节,降低“专家经验”对设计质量的制约。

减缓人力资源压力

工具平台将设计要素逐层丰富并形成追踪性,将帮助设计人员进行必要的辅助分析,如在详细设计完成后,结合DeliICD将FMEA的表格完整导出,将ATS完整导出用于试验设计等,既保证了准确性,又大幅减少人力资源。

形成设计积累,型号快速迭代

DeliFrame将控制系统每个型号的综合控制设计信息进行保存,多年后形成设计经验的积累,对于下一个型号可以进行快速迭代。

与系统设计顶层交互

DeliFrame可实现设计信息在专业科室、设计、成品、软件开发、试验等人员之间的传递,与控制系统顶层设计、各系统设计需求之间形成联系与追踪,提高设计质量,降低研发风险。

约束成品单位设计品质

通过标准的工具,约束成品单位提供的模型信息必须与主机的分解一一对应,以此保证成品单位研制过程信息完备,并向主机需求进行追踪,进一步把握核心、约束成品单位的设计质量。