CN105467872B - 图形组态顺序化控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图形组态顺序化控制系统，包括：顺序数据表模块、图形文件模块、逻辑驱动模块、逻辑文件模块、信号状态存储模块和实时通讯模块；顺控数据表模块接收来自逻辑驱动模块的步骤状态和顺控状态数据，并将二者状态信息提供给图形文件模块用以判断步骤图元和顺控结果图元的显示形式，同时顺控数据表模块提供步骤数目和步骤序号给逻辑驱动模块用以顺控的逻辑判断；图形文件模块包括：图形实时显示模块和图元属性编辑模块两部分，图形实时显示模块负责各种图元的显示，图元属性编辑模块负责各种图元显示和控制逻辑的编辑，并将控制逻辑将会写入逻辑文件模块；本发明用于变电站顺序化控制中，具有逻辑配置出错率低、运维监视效率高等特点。

Description

图形组态顺序化控制系统

技术领域

本发明涉及一种图形组态顺序化控制系统，属于变电站运维技术领域。

背景技术

随着技术发展，变电站一次设备技术也得到了技术革新，如变电站内GIS设备的使用，使刀闸分合状态不再如敞开式开关外露可见；同时随着智能变电站的推广建设，站内众多硬压板已经更改为软压板，因此对于压板的投退都以遥控形式出现。在检修时，往往需要逐个顺序操作多个开关和软压板，而且每次操作都要对控制对象状态进行校核，这给现场操作人员带来了很大工作量，因此，顺序化控制得到了运维人员的肯定与使用，运维人员只需要一键操作即可实现对一组被控对象的顺序化控制。

目前，一般厂家都采用公式表形式来定制顺控逻辑，再用信号表关联方式来匹配这些公式，这给工程配置人员带来了很大工作量，且由于逻辑无法图形化展示，导致配置人员不能直观查看逻辑，使逻辑配置出错几率加大，给变电站运行带来隐患；同时，当前大多厂家人机界面不能友好展现当前顺控进程，运维人员一般只能通过具体受控对象的状态改变来判断顺控进程状态，这对运维监视是较不便的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种图形组态顺序化控制系统，解决现有技术中变电站顺序化控制中逻辑配置出错率高、运维监视不便的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：图形组态顺序化控制系统，包括：顺控数据表模块、图形文件模块、逻辑驱动模块、逻辑文件模块、信号状态存储模块和实时通讯模块；

所述顺控数据表模块存储有顺控的步骤数目、步骤信息、顺控状态信息，步骤信息包括有步骤序号和步骤状态；顺控数据表模块接收来自逻辑驱动模块的步骤状态和顺控状态数据，并将二者状态信息提供给图形文件模块用以判断步骤图元和顺控结果图元的显示形式，同时顺控数据表模块提供步骤数目和步骤序号给逻辑驱动模块用以顺控的逻辑判断；

所述图形文件模块包括：图形实时显示模块和图元属性编辑模块两部分，所述图形实时显示模块负责各种图元的显示，所述图元属性编辑模块负责各种图元显示和控制逻辑的编辑，并将控制逻辑写入逻辑文件模块；

当用户通过图形文件模块中启动顺控图元显示模块启动顺控时，系统将启动相应的顺控逻辑，所述逻辑驱动模块将从逻辑文件模块中载入逻辑，从信号状态存储模块获取信号状态信息，并通过信号状态信息进行逻辑运算以获得当前步骤状态和顺控状态，根据这些状态决定控制命令的下发，所述实时通讯模块获取命令后将该命令转发给目标受控设备，目标受控设备将信号返回实时通讯模块，实时通讯模块再将信号状态填写入所述信号状态存储模块，逻辑驱动模块将循环查询信号状态存储模块的信号数据以指导下一个步骤的执行，如此顺序遍历所有步骤，最终完成整个顺控流程。

所述逻辑驱动模块包括顺序连接的：逻辑文件解析模块、步骤和顺控状态检测模块、命令下发模块；

图形文件模块触发所述逻辑驱动模块，所述步骤和顺控状态检测模块从顺控数据表模块获取步骤数目和步骤序号，并从从信号状态存储模块中获取信号状态；逻辑文件解析模块从逻辑文件模块载入逻辑，判定当前步骤状态和顺控状态，并通过步骤和顺控状态检测模块将步骤状态和顺控状态写入顺控数据表模块的对应状态表中，然后所述命令下发模块经实时通讯模块向目标受控设备发送当前步骤的控制信号。

所述图形文件模块包括：图形实时显示模块和图元属性编辑模块；

所述图形实时显示模块包括：启动顺控图元显示模块、步骤状态图元显示模块、顺控结果图元显示模块；

启动顺控图元显示模块为用户提供顺控人机界面按钮用以启动顺控操作；

步骤状态图元显示模块用以描述各个步骤的当前状态；

顺控结果图元显示模块用以显示本次顺控的结果；

所述图元属性编辑模块包括：启动顺控图元编辑模块、步骤图元属性编辑模块、顺控结果图元编辑模块；

启动顺控图元编辑模块与所述启动顺控图元显示模块相连接，启动顺控图元编辑模块编辑启动顺控序号，以确定该图元所要启动的对应的顺控；

步骤状态图元显示模块与所述步骤图元属性编辑模块相连接，所述步骤图元属性编辑模块包括：步骤图元执行命令编辑模块、步骤图元执行条件编辑模块、步骤图元显示形式条件编辑模块；

步骤图元执行命令编辑模块填写该图元所要执行的控制指令，步骤图元执行条件编辑模块填写执行命令的条件，即只有满足这些条件才能发出控制指令，步骤图元显示形式条件编辑模块用以编辑该步骤图元显示形式的逻辑；

顺控结果图元编辑模块用以编辑该顺控结果的图元显示形式的逻辑。

所述步骤状态图元显示模块显示的状态有：显示、隐藏和闪烁；

当步骤状态为停止时，步骤状态图元显示形式为隐藏；当为准备执行和正在执行时，步骤状态图元显示形式为闪烁；当为执行完成、执行错误时，步骤状态图元显示形式为显示。

所述顺控结果图元显示模块显示顺控结果有：成功、错误；当顺控顺利完成所有步骤时，顺控状态应置为成功，否则为错误。

所述步骤状态、顺控状态分别包括：停止、准备执行、正在执行、执行完成、执行错误。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：提出了一种图形组态顺序化控制系统，变电站现场需要进行连续控制时，用户可不必再针对目标受控对象进行人工依次逐个操作，而只需一键启动方式即可顺序化完成多个连续控制操作，系统会根据前期图形化所编辑的逻辑来判断每一个执行步骤的合法性，从而避免了人为误操作，降低了逻辑出错几率；系统能够通过图元状态变化来展现顺控步骤状态和顺控结果状态，使工程配置人员在配置逻辑时更为直观，使运维人员更能清晰把握顺控进程，提高了现场运维效率。

附图说明

图1是本发明的连接关系图。

图2是本发明的顺控流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，是本发明的连接关系图。系统由顺控数据表模块、图形文件模块、逻辑驱动模块、逻辑文件模块、信号状态存储模块、实时通讯模块六个模块构成。

顺控数据表模块分别与图形文件模块和逻辑驱动模块相连，顺控数据表模块存储有顺控的步骤数目、步骤信息和顺控状态。

步骤数目：描述了该顺控所执行的步骤的数目，步骤数目将提供给逻辑驱动模块以用作判定完成该顺控需要多少步骤。

步骤信息：描述了该顺控所执行的所有步骤的信息，一个顺控一般包含多个步骤，因此相应有多个步骤信息，每个步骤信息中包含有步骤序号和步骤状态，步骤序号将提供给逻辑驱动模块以判定步骤执行顺序，步骤状态将由逻辑驱动模块根据步骤的执行状况来填写，且步骤状态将提供给图形文件模块用于判定步骤状态图元的显示形式。步骤状态有停止、准备执行、正在执行、执行完成、执行错误五种状态。

顺控状态：描述了当前顺控的状态，顺控状态将由逻辑驱动模块根据实际顺控执行状况来填写，且顺控状态将提供给图形文件模块用于判定顺控结果图元的显示形式。顺控状态有停止、准备执行、正在执行、执行完成、执行错误五种状态。

图形文件模块包括：图形实时显示模块和图元属性编辑模块两部分，图形实时显示模块负责各种图元的显示，图元属性编辑模块负责各种图元显示和控制逻辑的编辑，并将控制逻辑写入逻辑文件模块。

图形实时显示模块包括：启动顺控图元显示模块、步骤状态图元显示模块、顺控结果图元显示模块；

启动顺控图元显示模块为用户提供顺控人机界面按钮用以启动顺控操作；

步骤状态图元显示模块用以描述各个步骤的当前状态，包括：显示、隐藏和闪烁三种形式。当步骤状态为停止时，步骤状态图元显示形式为隐藏；当为准备执行和正在执行时，步骤状态图元显示形式为闪烁；当为执行完成、执行错误时，步骤状态图元显示形式为显示（停止闪烁）。

顺控结果图元显示模块用以显示本次顺控的结果，顺控结果的显示形式有成功和错误两种方式，当顺控顺利完成所有步骤时，顺控状态应置为成功，否则，置为错误。

图元属性编辑模块包括：启动顺控图元编辑模块、步骤图元属性编辑模块、顺控结果图元编辑模块。

启动顺控图元编辑模块与所述启动顺控图元显示模块相连接，启动顺控图元编辑模块编辑启动顺控序号（一个工程一般含多个顺控，因此，每个顺控都对应有一个序号），以确定该图元所要启动的对应的顺控。

步骤状态图元显示模块与步骤图元属性编辑模块相连接，所述步骤图元属性编辑模块包括：步骤图元执行命令编辑模块、步骤图元执行条件编辑模块、步骤图元显示形式条件编辑模块。

步骤图元执行命令编辑模块填写该图元所要执行的控制指令（如控制某个目标受控设备开关的分合）。步骤图元执行条件编辑模块填写执行命令的条件，即只有满足这些条件才能发出控制指令，步骤图元显示形式条件编辑模块用以编辑该步骤图元显示形式的逻辑。当步骤状态为停止时，图元显示形式为隐藏；当为准备执行和正在执行时，图元显示形式为闪烁；当为执行完成、执行错误时，图元显示形式为显示（停止闪烁）。

顺控结果图元编辑模块用以编辑该顺控结果的图元显示形式的逻辑，当顺控结果为停止、准备执行、正在执行时，顺控结果图元显示形式为隐藏；当为执行成功时，显示形式为成功；当为执行错误时，显示形成为错误。

逻辑驱动模块包括顺序连接的：逻辑文件解析模块、步骤和顺控状态检测模块、命令下发模块。

图形文件模块触发所述逻辑驱动模块，所述步骤和顺控状态检测模块从顺控数据表模块获取步骤数目和步骤序号，并从从信号状态存储模块中获取信号状态，用以逻辑计算时使用；逻辑文件解析模块从逻辑文件模块载入逻辑，判定当前步骤状态和顺控状态，并通过步骤和顺控状态检测模块将步骤状态和顺控状态写入顺控数据表模块的对应状态表中，然后所述命令下发模块经实时通讯模块向目标受控设备发送当前步骤的控制信号。

实时通讯模块与命令下发模块、信号状态存储模块、目标受控设备相连，实时通讯模块接收到命令下发模块的控制指令后，将指令转发至目标受控设备，设备执行控制指令并将所返回的信号状态通过实时通讯模块填写入信号状态存储模块。

图2为本发明的顺控流程图，用户从图形文件模块中利用启动顺控图元启动顺控，系统会自动设定该顺控下的所有步骤状态为“停止”，隐藏所有步骤状态图元，隐藏顺控结果图元，顺控结果图元有两种展示形式：成功和错误，当顺控执行成功时展示成功，否则为错误。

顺控准备执行，首先系统将检查是否满足顺控条件(如现场某一开关或地刀的状态是不允许该顺控执行的，否则将出现事故，这个逻辑需要通过图元属性编辑模块中组态逻辑实现)，若不满足，则该顺控将直接返回顺控执行错误。

执行步骤0：首先置步骤0准备执行状态，步骤0图元从隐藏状态转为闪烁状态，表示该步骤正在执行，检查步骤0是否满足结束条件(有时中间过程中，有的开关或刀闸本身就在所要控的位置，则不再进行控制)，满足则说明步骤0执行完成，若不满足则步骤0执行控制命令下发，系统等待控制结果返回，若出现控制返回错误或控制超时，则说明控制出现问题，步骤0执行错误，步骤0图元转为显示状态（停止闪烁），系统将返回顺控执行错误；若控制返回正确，则步骤0执行完成，步骤0图元转为显示状态（停止闪烁），系统将执行下一个步骤，步骤1与步骤0存在的差异仅仅是判断的步骤结束条件和受控对象不同而已，其流程与步骤0是一样的，如此遍历每个步骤，则完成整个顺控操作。

当步骤N执行完成时，步骤N图元显示（停止闪烁），顺控执行成功，所有步骤状态为“停止”状态，步骤0至所执行到的步骤的图元显示形式为隐藏，顺控结果图元展示为成功。若在中间过程中出现错误，则返回顺控执行错误，顺控结果图元展示为错误，所有步骤为“停止”状态，步骤0至所执行到的步骤的图元显示形式为隐藏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.图形组态顺序化控制系统，其特征在于，包括：顺控数据表模块、图形文件模块、逻辑驱动模块、逻辑文件模块、信号状态存储模块和实时通讯模块；

所述顺控数据表模块存储有顺控的步骤数目、步骤信息、顺控状态信息，步骤信息包括有步骤序号和步骤状态；顺控数据表模块接收来自逻辑驱动模块的步骤状态和顺控状态数据，并将二者状态信息提供给图形文件模块用以判断步骤图元和顺控结果图元的显示形式，同时顺控数据表模块提供步骤数目和步骤序号给逻辑驱动模块用以顺控的逻辑判断；

所述图形文件模块包括：图形实时显示模块和图元属性编辑模块两部分，所述图形实时显示模块负责各种图元的显示，所述图元属性编辑模块负责各种图元显示和控制逻辑的编辑，并将控制逻辑写入逻辑文件模块；

当用户通过图形文件模块中启动顺控图元显示模块启动顺控时，系统将启动相应的顺控逻辑，所述逻辑驱动模块将从逻辑文件模块中载入逻辑，从信号状态存储模块获取信号状态信息，并通过信号状态信息进行逻辑运算以获得当前步骤状态和顺控状态，根据这些状态决定控制命令的下发，所述实时通讯模块获取命令后将该命令转发给目标受控设备，目标受控设备将信号返回实时通讯模块，实时通讯模块再将信号状态填写入所述信号状态存储模块，逻辑驱动模块将循环查询信号状态存储模块的信号数据以指导下一个步骤的执行，如此顺序遍历所有步骤，最终完成整个顺控流程。

2.根据权利要求1所述的图形组态顺序化控制系统，其特征在于，所述逻辑驱动模块包括顺序连接的：逻辑文件解析模块、步骤和顺控状态检测模块、命令下发模块；

图形文件模块触发所述逻辑驱动模块，所述步骤和顺控状态检测模块从顺控数据表模块获取步骤数目和步骤序号，并从信号状态存储模块中获取信号状态；逻辑文件解析模块从逻辑文件模块载入逻辑，判定当前步骤状态和顺控状态，并通过步骤和顺控状态检测模块将步骤状态和顺控状态写入顺控数据表模块的对应状态表中，然后所述命令下发模块经实时通讯模块向目标受控设备发送当前步骤的控制信号。

3.根据权利要求1所述的图形组态顺序化控制系统，其特征在于，所述图形文件模块包括：图形实时显示模块和图元属性编辑模块；

所述图形实时显示模块包括：启动顺控图元显示模块、步骤状态图元显示模块、顺控结果图元显示模块；

启动顺控图元显示模块为用户提供顺控人机界面按钮用以启动顺控操作；

步骤状态图元显示模块用以描述各个步骤的当前状态；

顺控结果图元显示模块用以显示本次顺控的结果；

所述图元属性编辑模块包括：启动顺控图元编辑模块、步骤图元属性编辑模块、顺控结果图元编辑模块；

启动顺控图元编辑模块与所述启动顺控图元显示模块相连接，启动顺控图元编辑模块编辑启动顺控序号，以确定该图元所要启动的对应的顺控；

步骤状态图元显示模块与所述步骤图元属性编辑模块相连接，所述步骤图元属性编辑模块包括：步骤图元执行命令编辑模块、步骤图元执行条件编辑模块、步骤图元显示形式条件编辑模块；

步骤图元执行命令编辑模块填写该图元所要执行的控制指令，步骤图元执行条件编辑模块填写执行命令的条件，即只有满足这些条件才能发出控制指令，步骤图元显示形式条件编辑模块用以编辑该步骤图元显示形式的逻辑；

顺控结果图元编辑模块用以编辑该顺控结果的图元显示形式的逻辑。

4.根据权利要求3所述的图形组态顺序化控制系统，其特征在于，所述步骤状态图元显示模块显示的状态有：显示、隐藏和闪烁；

当步骤状态为停止时，步骤状态图元显示形式为隐藏；当为准备执行和正在执行时，步骤状态图元显示形式为闪烁；当为执行完成、执行错误时，步骤状态图元显示形式为显示。

5.根据权利要求3所述的图形组态顺序化控制系统，其特征在于，所述顺控结果图元显示模块显示顺控结果有：成功、错误；当顺控顺利完成所有步骤时，顺控状态应置为成功，否则为错误。

6.根据权利要求1所述的图形组态顺序化控制系统，其特征在于，所述步骤状态、顺控状态分别包括：停止、准备执行、正在执行、执行完成、执行错误。