CN105607600A - 一种化工装置一键开停工的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种化工装置一键开停工的方法，包括控制方、被控方和OPC接口，所述控制方为开停工导航系统，所述被控方为DCS控制系统，所述开停工导航系统和DCS控制系统之间的数据调度通过OPC接口实现数据传递。本发明提高了操作人员处理问题的准确性与及时性，可避免化工装置开停工过程中，因存在频繁人工操作而引发的误操作等安全事故问题的发生，极大降低运行生产风险，实现了化工装置开停工过程中的智能自动化控制。

Description

一种化工装置一键开停工的方法
技术领域
本发明涉及一种化工装置开停工过程控制技术领域，特别涉及一种化工装置一键开停工的方法。
背景技术
随着石化先进生产技术的迅速发展，机械化、自动化水平的不断提高，对开停车的技术要求也越来越高。每一个装置的开停车过程都非常复杂，因此其过程控制也很具有挑战性，几乎所有的过程变量值在生产过程中都会迅速改变，必须确保万无一失才可能达到正确的稳定状态。由于操作环境的多变性，容易引起非常严重的非线性问题，从经济和安全两方面考虑，都需要保证开停车过程的稳定。针对石化装置开停车过程的复杂性和多变性，开发了开停车操作导航系统，目前已经应用于化工生产当中，可以实现数据采集、操作指导等功能，其主要工作方式为：
(1)针对开停车标准操作流程特点，依照SOP图形化模版，将传统的SOP转换成流程图的方式在系统界面呈现出来，实现了SOP可视化；
(2)分析实时数据，对正在进行的开停车操作实时监控，提示应该进行的操作和已完成的操作情况，实现了开停车过程的实时导航。
OPC(OLEforProcessControl)接口技术是一种广泛应用于采集DCS数据的方法，可从DCS(DistributedControlSystems，集散控制系统)控制系统采集数据，并传递给导航系统。OPC包括OPCServer/Client，OPCServer负责与控制系统或智能设备配置，将当前控制信息转化为标准的数据形式，以标准接口的形式供OPCClient连接；OPCClient负责从相应的OPCServer中读取数据或向OPCServer中写入数据。
基于上述导航系统和OPC接口，提出了一种智能一键开停工的方法。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种化工装置一键开停工的方法，可代替传统开停工过程中操作员看单作业，实现了开停工智能控制。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种化工装置一键开停工的方法，包括控制方、被控方和OPC接口，所述控制方为开停工导航系统，所述被控方为DCS控制系统，所述开停工导航系统和DCS控制系统之间的数据调度通过OPC接口实现数据传递，其控制步骤具体如下：
(1)在笔记本或台式机安装开停工导航系统，并配置OPCClient和OPCServer，所述OPCServer采集数据以标准接口方式供OPCClient连接，通过网线将开停工导航系统与DCS控制系统相连，确保笔记本或台式机和DCS控制系统在同一局域网内；
(2)OPCServer从DCS控制系统中采集实时数据，将数据传递给OPCClient，OPCClient将数据传到控制站的自定义字节位置，控制站再把接收到的数据传给开停工导航系统；
(3)开停工导航系统把导航系统判断规则写入文件中，由OPCClient读取，通过OPCServer回写进DCS控制系统中。
进一步，将开停工方案的导航系统判断规则转化成流程框图形式，对于流程中的每一个步骤通过节点连接，所述节点包括动作节点和条件节点，所述动作节点表示方案中需要动手操作的节点，所述条件节点表示约束动作执行的条件。
进一步，步骤(2)中数据采集过程如下：
(a)OPCServer与OPCClient保证在同一局域网中，OPCServer从DCS控制系统中采集实时数据，读取需要的位号数据，然后以标准接口形式供OPCClient连接；OPCClient从OPCServer读取位号数据，并选择相应的数据位号；
(b)在控制站中选择保存数据位号，通过组态软件在控制站中选择一些自定义字节变量用于存放从服务器中读取的位号数据；
(c)OPCClient接口将OPCServer位号数据与OPCClient数据位号进行关联，即将OPCServer位号数据直接对应于控制器中的一个自定义字节地址。
进一步，步骤(3)中导航系统判断规则具体如下：
(a)在DCS控制系统中读取实时数据，数据采样频率为1次/s；
(b)读取的DCS实时数据不断地由OPCServer传输到OPCClient，所述开停工导航系统内置有条件判断模块，一旦监测到当前变量数据变化满足当前条件节点的数值要求，就会立即触发下一个动作节点；
(c)所述开停工导航系统触发下一动作节点后，将变量设定值写入“SVdata”文件中，并在数据库中记录发送命令的时间和执行情况；
(d)OPCClient不断扫描“SVdata”文件内容的修改时间，一旦改变，即可将文件中的所有数据执行“剪切”操作，数据剪切格式为：位号SV值；
(e)通过OPCServer将剪切内容回写入DCS控制系统中。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明提供了一种化工装置一键开停工的方法，实现了开停工方案由文本式向电子化的转变，改变了传统的由操作人员人工判断分析模式，转变为计算机全程实时自动分析评判，提高了操作人员处理问题的准确性与及时性，防止因问题延误或是处理不当而引发的生产过程中出现较大的扰动，更甚者导致非计划停工。
(2)本发明可避免化工装置开停工过程中，因存在频繁人工操作而引发的误操作等安全事故问题的发生，极大降低运行生产风险，实现了化工装置开停工过程中的智能自动化控制。
附图说明
图1为数据调度示意图；
图2为开停工方案的流程框图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。
实施例一：
如图1和图2所示，一种化工装置一键开停工的方法，包括控制方、被控方和OPC接口，所述控制方为开停工导航系统，所述被控方为DCS控制系统，通过它来控制化工装置中的阀门等，所述开停工导航系统和DCS控制系统之间的数据调度通过OPC接口实现数据传递，其控制步骤具体如下：
(1)在笔记本或台式机安装开停工导航系统，并配置OPCClient和OPCServer，所述OPCServer采集数据以标准接口方式供OPCClient连接，通过网线将开停工导航系统与DCS控制系统相连，确保笔记本或台式机和DCS控制系统在同一局域网内；
(2)OPCServer从DCS控制系统中采集实时数据，将数据传递给OPCClient，OPCClient将数据传到控制站的自定义字节位置，控制站再把接收到的数据传给开停工导航系统；
(3)开停工导航系统把导航系统判断规则写入文件中，由OPCClient读取，通过OPCServer回写进DCS控制系统中。
将开停工方案的导航系统判断规则转化成流程框图形式，对于流程中的每一个步骤通过节点连接，所述节点包括动作节点和条件节点，所述动作节点表示方案中需要动手操作的节点，所述条件节点表示约束动作执行的条件。
步骤(2)中数据采集过程如下：
(a)OPCServer与OPCClient保证在同一局域网中，OPCServer从DCS控制系统中采集实时数据，读取需要的位号数据，然后以标准接口形式供OPCClient连接；OPCClient从OPCServer读取位号数据，并选择相应的数据位号；
(b)在控制站中选择保存数据位号，通过组态软件在控制站中选择一些自定义字节变量用于存放从服务器中读取的位号数据；
(c)OPCClient接口将OPCServer位号数据与OPCClient数据位号进行关联，即将OPCServer位号数据直接对应于控制器中的一个自定义字节地址，在关联中，必须选择正确的数据类型。
步骤(3)中导航系统判断规则具体如下：
(a)在DCS控制系统中读取实时数据，数据采样频率为1次/s；一般包括流量、温度、压力、液位和阀门开度等，比如阀门全开时数据默认为1，全关时数据默认为0。
(b)读取的DCS实时数据不断地由OPCServer传输到OPCClient，所述开停工导航系统内置有条件判断模块，一旦监测到当前变量数据变化满足当前条件节点的数值要求，就会立即触发下一个动作节点；
(c)所述开停工导航系统触发下一动作节点后，将变量设定值写入“SVdata”文件中，并在数据库中记录发送命令的时间和执行情况；
(d)OPCClient不断扫描“SVdata”文件内容的修改时间，一旦改变，即可将文件中的所有数据执行“剪切”操作，数据剪切格式为：位号SV值；
(e)通过OPCServer将剪切内容回写入DCS控制系统中，修改系统中阀门的当前值，达到控制DCS控制系统的目的，如FIC1011发送的指令是全开阀门FIC101，写入之后无需人工操作，DCS控制系统就会把FIC101阀门打开，实现了智能自动化控制。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种化工装置一键开停工的方法，其特征在于，包括控制方、被控方和OPC接口，所述控制方为开停工导航系统，所述被控方为DCS控制系统，所述开停工导航系统和DCS控制系统之间的数据调度通过OPC接口实现数据传递，其控制步骤具体如下：
(1)在笔记本或台式机安装开停工导航系统，并配置OPCClient和OPCServer，所述OPCServer采集数据以标准接口方式供OPCClient连接，通过网线将开停工导航系统与DCS控制系统相连，确保笔记本或台式机和DCS控制系统在同一局域网内；
(2)OPCServer从DCS控制系统中采集实时数据，将数据传递给OPCClient，OPCClient将数据传到控制站的自定义字节位置，控制站再把接收到的数据传给开停工导航系统；
(3)开停工导航系统把导航系统判断规则写入文件中，由OPCClient读取，通过OPCServer回写进DCS控制系统中。
2.如权利要求1所述的一种化工装置一键开停工的方法，其特征在于，将开停工方案的导航系统判断规则转化成流程框图形式，对于流程中的每一个步骤通过节点连接，所述节点包括动作节点和条件节点，所述动作节点表示方案中需要动手操作的节点，所述条件节点表示约束动作执行的条件。
3.如权利要求2所述的一种化工装置一键开停工的方法，其特征在于，步骤(2)中数据采集过程如下：
(a)OPCServer与OPCClient保证在同一局域网中，OPCServer从DCS控制系统中采集实时数据，读取需要的位号数据，然后以标准接口形式供OPCClient连接；OPCClient从OPCServer读取位号数据，并选择相应的数据位号；
(b)在控制站中选择保存数据位号，通过组态软件在控制站中选择一些自定义字节变量用于存放从服务器中读取的位号数据；
(c)OPCClient接口将OPCServer位号数据与OPCClient数据位号进行关联，即将OPCServer位号数据直接对应于控制器中的一个自定义字节地址。
4.如权利要求3所述的一种化工装置一键开停工的方法，其特征在于，步骤(3)中导航系统判断规则具体如下：
(a)在DCS控制系统中读取实时数据，数据采样频率为1次/s；
(b)读取的DCS实时数据不断地由OPCServer传输到OPCClient，所述开停工导航系统内置有条件判断模块，一旦监测到当前变量数据变化满足当前条件节点的数值要求，就会立即触发下一个动作节点；
(c)所述开停工导航系统触发下一动作节点后，将变量设定值写入“SVdata”文件中，并在数据库中记录发送命令的时间和执行情况；
(d)OPCClient不断扫描“SVdata”文件内容的修改时间，一旦改变，即可将文件中的所有数据执行“剪切”操作，数据剪切格式为：位号SV值；
(e)通过OPCServer将剪切内容回写入DCS控制系统中。
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