一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法技术方案

本发明专利技术属于DCS控制技术领域，具体涉及一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，包括：步骤1、预先设置工艺设备运行工况；步骤2、工艺设备正常运行工况控制逻辑组态；步骤3、工艺设备非正常运行工况控制逻辑组态；步骤4、控制逻辑组态下载及与计算机画面关联；步骤5、工艺设备运行工况一键切换实施。本发明专利技术能够有效提高工作效率，提高控制逻辑的安全性、准确性，保证工艺系统的安全稳定运行。保证工艺系统的安全稳定运行。保证工艺系统的安全稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法


[0001]本专利技术属于DCS控制
，具体涉及一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法。

技术介绍

[0002]在工业应用中，集散型控制系统(又称分布式控制系统，简称DCS系统)被广泛应用在电力、冶金、石化等行业。它是基于计算机技术(Computer)、控制技术(Control)、通讯技术(Communication)和图形显示技术(CRT)的4C技术，具有控制功能强、操作简便，和可靠性高等特点。它一般由过程控制级、过程管理级和生产管理级等组成，各级是相互独立又相互联系，每一级又可以分解为若干子集。从功能分散看，纵向分散意味着不同级的设备又有类似的功能，其原则既集中又分散。
[0003]DCS系统的过程管理级一般由工程师站、操作站和管理计算机组成，工程师站是用来组态和维护，操作站用于监视和操作，管理计算机用于全系统的信息管理等；
[0004]DCS系统的生产管理级主要功能为厂级生产过程的监视和管理，厂级故障诊断和分析以及厂级性能指标计算等；
[0005]DCS系统的过程控制级，为底层控制级子系统，与现场级设备接口的控制层，完成所有信号采集、逻辑运算功能、信号输出、信息交换、现场设备状态诊断，以及系统自诊断功能等。DCS系统的过程控制级可为硬件部分、软件部分，它的硬件主要由通讯模件、CPU模件、电源模件、采集/输出/驱动模件等组成。它的软件主要指控制逻辑，其逻辑运算一般是由逻辑组态工程师利用DCS系统提供的各种基本功能模块，在过程管理级的工程师站中进行逻辑组态配置，然后通过下载的操作将控制逻辑传输到过程控制级的CPU模件中。
[0006]DCS系统实现了对分布在工厂现场的工艺设备集中监视、控制与管理，大幅度提高了工业自动化控制水平。然而，在工业实际应用中，很多工艺设备设计有不同的运行工况，工作人员需根据工艺系统的运行要求对工艺设备的运行工况进行切换，但DCS系统却无法实现对工艺设备运行工况一键切换。
[0007]通常在对工艺设备运行工况切换之前，需仪控人员在DCS系统工程师站中对工艺设备的不同运行工况手动修改控制逻辑，比如对工艺设备一些自动或保护信号实施解锁或闭锁，或者修改一些控制逻辑参数，在工艺设备的控制逻辑修改完成后，工作人员才可以对工艺设备运行工况进行切换。通过手动对工艺设备控制逻辑进行修改，增大了工作的人因风险，存在操作失误的风险，而且工作效率低。
[0008]以某核电站为例，该电站采用DCS系统对全厂的工艺设备进行控制和管理，比如：电动泵、电动阀、风机等。电站运行操纵员经常需根据工艺系统的运行要求对工艺设备的运行工况进行切换。比如某工艺设备在检修完成后，操纵员需要在不同的工况下对工艺设备进行试转，比如工艺设备某运行工况下的启停，以验证工艺设备的检修质量。通常工艺设备的DCS系统控制逻辑是其在正常运行工况下进行逻辑组态的，以保护工艺设备的正常运行，在其他工况下，工艺设备的很多DCS系统控制逻辑信号是无法满足启动或停止操条件的，这
时需仪控人员对工艺设备控制逻辑进行修改，比如对控制逻辑中的一些自动或保护信号实施解锁或闭锁，或者修改一些控制逻辑参数，以满足工艺设备的启停操作。以该电站的主泵电机为例，主泵电机的运行工况主要分为：试验位电机试转工况、工作位电机试转工况、电机正常运行工况，在主泵电机完成检修后，三种运行工况均需要进行试转，因此针对主泵电机的每一种运行工况切换前，仪控人员均需对其控制逻辑的相关信号进行手动修改，然后通过在线或离线的方式将修改后的控制逻辑下载到工程师站中。在手动修改逻辑过程工作中，会占用大量的设备检修或试转时间，同时存在人因失误的风险，比如仪控人员将逻辑修改错误，导致工艺设备的误动作。此外实施大量的逻辑修改，会加大DCS系统CPU的工作负荷，导致CPU故障，这也给机组的安全稳定运行造成隐患。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于提供一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，能够有效提高工作效率，提高控制逻辑的安全性、准确性，保证工艺系统的安全稳定运行。
[0010]实现本专利技术目的的技术方案：
[0011]一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，所述方法包括以下步骤：
[0012]步骤1、预先设置工艺设备运行工况；
[0013]步骤2、工艺设备正常运行工况控制逻辑组态；
[0014]步骤3、工艺设备非正常运行工况控制逻辑组态；
[0015]步骤4、控制逻辑组态下载及与计算机画面关联；
[0016]步骤5、工艺设备运行工况一键切换实施。
[0017]所述步骤2具体为：根据工艺设备在正常运行工况下的控制要求，在DCS系统过程管理级工程师站进行控制逻辑组态。
[0018]所述步骤3包括：
[0019]步骤(3.1)、切换控制逻辑块设置；
[0020]步骤(3.2)、控制逻辑块参数匹配；
[0021]步骤(3.3)、控制逻辑开关量信号匹配；
[0022]步骤(3.4)、控制逻辑模拟量信号匹配；
[0023]步骤(3.5)、控制逻辑整体切换。
[0024]所述步骤(3.1)具体为：根据步骤1在计算机画面中预先设置工况的要求，在工艺设备正常运行工况控制逻辑组态中匹配切换控制逻辑块，并设置切换控制逻辑块相关参数。
[0025]所述步骤(3.2)具体为：根据工艺设备在各工况下控制逻辑块参数不同要求，增加不同参数的逻辑块，同时增加开关量选择逻辑模块，与切换控制逻辑相关信号进行逻辑运算，完成各工况下不同参数控制逻辑块匹配。
[0026]所述步骤(3.3)包括：
[0027]步骤(3.3.1)、开关量信号置“0”匹配；
[0028]步骤(3.3.2)、开关量信号置“1”匹配。
[0029]所述步骤(3.3.1)具体为：针对工艺设备在各工况下控制逻辑需置“0”的信号情况，增加“与”逻辑块，与切换控制逻辑相关信号进行逻辑运算，完成各工况下开关量信号置
“
0”。
[0030]所述步骤(3.3.2)具体为：针对工艺设备在各工况下控制逻辑需置“1”的信号情况，增加“或”逻辑块，与切换控制逻辑相关信号进行逻辑运算，完成各工况下开关量信号置“1”。
[0031]所述步骤(3.4)具体为：针对工艺设备在各工况下对控制逻辑模拟量信号修改要求，增加模拟量输出信号，同时增加模拟量选择逻辑块，与切换控制逻辑相关信号进行逻辑运算，完成各工况下不同模拟量信号匹配。
[0032]所述步骤(3.5)具体为：针对工艺设备在步骤(3.2)、步骤(3.3)、步骤(3.4)无法完成控制逻辑匹配的情况，将该工艺设备的各运行工况分别独立进行逻辑组态，与切换控制逻辑相关信号进行逻辑运算，完成各工况下不同控制逻辑整体切换。
[0033]所述步骤4具体为：完成步骤1、步骤2、步骤3后，将工艺设备的控制逻辑组态下载到DCS系统过程控制级的CPU中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1、预先设置工艺设备运行工况；步骤2、工艺设备正常运行工况控制逻辑组态；步骤3、工艺设备非正常运行工况控制逻辑组态；步骤4、控制逻辑组态下载及与计算机画面关联；步骤5、工艺设备运行工况一键切换实施。2.根据权利要求1所述的一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，其特征在于，所述步骤2具体为：根据工艺设备在正常运行工况下的控制要求，在DCS系统过程管理级工程师站进行控制逻辑组态。3.根据权利要求2所述的一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤(3.1)、切换控制逻辑块设置；步骤(3.2)、控制逻辑块参数匹配；步骤(3.3)、控制逻辑开关量信号匹配；步骤(3.4)、控制逻辑模拟量信号匹配；步骤(3.5)、控制逻辑整体切换。4.根据权利要求3所述的一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，其特征在于，所述步骤(3.1)具体为：根据步骤1在计算机画面中预先设置工况的要求，在工艺设备正常运行工况控制逻辑组态中匹配切换控制逻辑块，并设置切换控制逻辑块相关参数。5.根据权利要求4所述的一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，其特征在于，所述步骤(3.2)具体为：根据工艺设备在各工况下控制逻辑块参数不同要求，增加不同参数的逻辑块，同时增加开关量选择逻辑模块，与切换控制逻辑相关信号进行逻辑运算，完成各工况下不同参数控制逻辑块匹配。6.根据权利要求5所述的一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，其特征在于，所述步骤(3.3)包括：步骤(3.3.1)、开关量信号置“0”匹配；步骤(3.3.2)、开关量信号置“1”匹配。7.根据权利要求6所述的一种基于DCS系统工艺设备运行工况一键切换方法，其特征在于，所述步骤(3....

【专利技术属性】
技术研发人员：马程耀，王琪，朱高斌，汪安平，祁勋，孟安军，浦绍俭，袁屹昆，何朝均，乔峰，
申请(专利权)人：江苏核电有限公司，
类型：发明
国别省市：