CN106909121A - 防呆控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防呆控制方法及系统，属于石油技术领域。所述防呆控制系统包括：防呆单元、人机接口HMI单元和可编程逻辑控制器PLC单元，防呆单元分别与HMI单元和PLC单元相连接，HMI单元用于向PLC单元发送控制命令，控制命令用于指示目标控制部件的目标工作状态，目标控制部件设置在运输油气的管线上；防呆单元用于拦截控制命令；防呆单元还用于判断控制命令是否正确；防呆单元还用于在控制命令不正确时，生成报警信息。本发明解决了油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时，较容易出错的问题，实现了防止油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时出错的效果，本发明用于油气站场的防呆控制。

Description

防呆控制方法及系统

技术领域

本发明涉及石油技术领域，特别涉及一种防呆控制方法及系统。

背景技术

在油气采集、运输过程中，运输石油或天然气的管线均经过油气站场，油气站场的工作人员能够通过操控管线上的阀门，调整管线中石油或天然气的流量。

相关技术中，每根管线上均设置有阀门，阀门能够对管线进行封堵，在需要调整管线中石油或天然气的流量时，油气站场的工作人员可以通过调整管线上的阀门封堵管线截面的面积，改变管线中石油或天然气的流量。当阀门封堵管线截面的面积为管线截面积的100％(百分之百)时，该阀门能够将管线进行关断，此时管线中石油或天然气的流量为0升每分钟；当阀门封堵管线截面的面积为管线截面积的0％时，该阀门能够将管线进行导通，且此时管线中石油或天然气的流量达到最大；当阀门封堵管线截面的面积为管线截面积的x％(x大于0，且小于100)时，该阀门能够将管线进行导通，且此时管线中石油或天然气的流量小于该管线中的最大流量。

由于相关技术中，经过油气站场的管线的个数较多，油气站场的工作人员需要调整管线中石油或天然气流量的管线个数也较多，所以油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时，较容易出错。

发明内容

为了解决油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时，较容易出错的问题，本发明提供了一种防呆控制方法及系统。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种防呆控制系统，所述防呆控制系统包括：防呆单元、人机接口HMI单元和可编程逻辑控制器PLC单元，所述防呆单元分别与所述HMI单元和所述PLC单元相连接，

所述HMI单元用于向所述PLC单元发送控制命令，所述控制命令用于指示目标控制部件的目标工作状态，所述目标控制部件设置在运输油气的管线上；

所述防呆单元用于拦截所述控制命令；

所述防呆单元还用于判断所述控制命令是否正确；

所述防呆单元还用于在所述控制命令不正确时，生成报警信息。

可选的，所述防呆单元包括：逻辑配置模块、逻辑分析模块、数据采集模块和报警模块，所述数据采集模块分别与所述HMI单元以及所述PLC单元相连接，所述逻辑分析模块分别与所述数据采集模块、所述逻辑配置模块和所述报警模块相连接；

所述逻辑配置模块用于建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型，所述逻辑模型用于记录所述所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态；

所述数据采集模块用于获取所述PLC单元上的数据，所述PLC单元上的数据用于指示控制部件的工作状态；

所述数据采集模块还用于拦截所述控制命令；

所述逻辑分析模块用于根据所述PLC单元上的数据以及所述控制命令，判断所述控制命令所指示的目标控制部件的目标工作状态与所述逻辑模型中记录的所述目标控制部件的预设工作状态是否相同，若所述目标控制部件的目标工作状态与所述目标控制部件的预设工作状态不同，则确定所述控制命令不正确；

所述逻辑分析模块还用于在所述控制命令不正确时，向所述报警模块发送报警命令；

所述报警模块用于根据所述报警命令生成报警信息。

可选的，所述防呆单元还用于在所述控制命令不正确时，生成用于指示所述目标控制部件的目标工作状态对应的所述油气站场状态的结果信息；

所述防呆单元还用于向所述HMI单元发送所述结果信息。

可选的，所述防呆单元还用于判断是否接收到所述HMI单元发送的强制命令；

所述防呆单元还用于在所述逻辑分析模块接收到所述强制命令时，向所述PLC单元发送所述控制命令。

可选的，所述防呆单元还用于在所述控制命令正确时，向所述PLC单元发送所述控制命令。

可选的，所述防呆单元还用于获取所述PLC单元上生成的控制命令。

另一方面，提供了一种防呆控制方法，用于防呆控制系统中的防呆单元，所述防呆控制系统还包括：人机接口HMI单元和可编程逻辑控制器PLC单元，所述防呆单元分别与所述HMI单元和所述PLC单元相连接，所述方法包括：

拦截所述HMI单元向所述PLC单元发送的控制命令，所述控制命令用于指示目标控制部件的目标工作状态，所述目标控制部件设置在运输油气的管线上；

判断所述控制命令是否正确；

若所述控制命令不正确，则生成报警信息。

可选的，所述防呆单元包括：逻辑配置模块、逻辑分析模块、数据采集模块和报警模块，所述数据采集模块分别与所述HMI单元以及所述PLC单元相连接，所述逻辑分析模块分别与所述数据采集模块、所述逻辑配置模块和所述报警模块相连接，

在所述拦截所述HMI单元向所述PLC单元发送的控制命令之前，所述方法还包括：

通过所述逻辑配置模块建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型，所述逻辑模型用于记录所述所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态；

通过所述数据采集模块获取所述PLC单元上的数据，所述PLC单元上的数据用于指示控制部件的工作状态；

所述拦截所述HMI单元向所述PLC单元发送的控制命令，包括；

通过所述数据采集模块拦截所述控制命令；

所述判断所述控制命令是否正确，包括：

通过所述逻辑分析模块根据所述PLC单元上的数据以及所述控制命令，判断所述控制命令所指示的目标控制部件的目标工作状态与所述逻辑模型中记录的所述目标控制部件的预设工作状态是否相同，若所述目标控制部件的目标工作状态与所述目标控制部件的预设工作状态不同，则确定所述控制命令不正确；

所述若所述控制命令不正确，则生成报警信息，包括：

若所述控制命令不正确，则通过所述逻辑分析模块向所述报警模块发送报警命令；

通过所述报警模块根据所述报警命令生成报警信息。

可选的，在所述判断所述控制命令是否正确之后，所述方法还包括：

若所述控制命令不正确，则生成用于指示所述目标控制部件的目标工作状态对应的所述油气站场状态的结果信息；

向所述HMI单元发送所述结果信息。

可选的，在所述向所述HMI单元发送所述结果信息后，所述方法还包括：

判断是否接收到所述HMI单元发送的强制命令；

若接收到所述强制命令，则向所述PLC单元发送所述控制命令。

可选的，所述方法还包括：

若所述控制命令正确，则向所述PLC单元发送所述控制命令。

可选的，在判断所述控制命令是否正确之前，所述方法还包括：

获取所述PLC单元上生成的控制命令。

本发明提供了一种防呆控制方法及系统，当油气站场的工作人员通过操控HMI单元使得HMI单元生成控制命令后，HMI单元用于向PLC单元发送该控制命令，防呆单元分别连接HMI单元和PLC单元，且防呆单元用于拦截HMI单元发送给PLC单元的控制命令，并且判断该控制命令是否正确，在该控制命令不正确时，生成报警信息，从而防止了油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时出错。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种防呆控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种防呆控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种经过油气站场的管线的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种经过油气站场的管线的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种防呆控制方法的方法流程图；

图6是本发明实施例提供的另一种防呆控制方法的方法流程图。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种防呆控制系统0，该防呆控制系统0可以包括：防呆单元01、人机接口(英文：Human Machine Interface；简称：HMI)单元02和可编程逻辑控制器(英文：Programmable Logic Controller；简称：PLC)单元03，防呆单元01分别与HMI单元02和PLC单元03相连接，

HMI单元02用于向PLC单元03发送控制命令，控制命令用于指示目标控制部件的目标工作状态，目标控制部件设置在运输油气的管线上；防呆单元01用于拦截控制命令；防呆单元01还用于判断控制命令是否正确；防呆单元01还用于在控制命令不正确时，生成报警信息。

综上所述，由于本发明实施例提供的防呆控制系统中，当油气站场的工作人员通过操控HMI单元使得HMI单元生成控制命令后，HMI单元用于向PLC单元发送该控制命令，防呆单元分别连接HMI单元和PLC单元，且防呆单元用于拦截HMI单元发送给PLC单元的控制命令，并且判断该控制命令是否正确，在该控制命令不正确时，生成报警信息，从而防止了油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时出错。

可选的，图2为本发明实施例提供的另一种防呆控制系统0的结构示意图，如图2所示，防呆单元01可以包括：逻辑配置模块011、逻辑分析模块012、数据采集模块013和报警模块014，其中，数据采集模块013分别与HMI单元02以及PLC单元03相连接，逻辑分析模块012分别与逻辑配置模块011、数据采集模块013和报警模块014相连接。

逻辑配置模块011用于建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型，该逻辑模型可以用于记录该油气站场内的所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态，进一步的，该逻辑模型还可以用于记载所有控制部件中，任意两个控制部件之间的关系。示例的，控制部件可以设置在运输油气的管线上，控制部件可以包括：进站阀、电动球阀、旋风分离器、过滤分离器、旁通阀、压缩机进口阀、压缩机、空冷器、出口阀、空冷旁通阀、流量计、安全截断阀、电动调压阀、自力式调节阀、进气口球阀、收发球筒、收发球指示器、出气口球阀和电动阀等。由于本发明实施例提供的防呆控制系统0中，防呆单元01中的逻辑配置模块011能够根据油气站场的管线上的所有控制部件，建立逻辑模型，因此，使得该防呆控制系统0可以适用于任何一个油气站场。

该油气站场内的所有控制部件中每个控制部件可以有多个预设工作状态，且该油气站场内的所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态可以对应多种工艺流程，即在每个工艺流程下该油气站场内的控制部件均具有一个预设工作状态。该多种工艺流程可以包括：进站阀组、过滤器分离流程、压缩机流程、计量流程、调压流程、出站阀组、越站流程、收发球流程、自用气流程等多种工艺流程，每个分输流程由多个工艺流程串并联组合而成。其中：进站阀组可以由多个进站阀串联或并联构成；过滤分离流程由多个分离支路并联构成，每个支路由一个电动球阀、旋风分离器、过滤分离器串联构成，有的并有旁通阀；压缩机流程由压缩机进口阀、压缩机、空冷器、出口阀串联构成，压缩机可以并联有旁通阀，空冷器可以并联有空冷旁通阀；计量流程由两个或多个计量支路并联构成，每个支路由一个电动球阀、流量计串联构成；调压流程为由两个或多个调压支路并联构成，每个支路由电动球阀、安全截断阀、电动调压阀、自力式调节阀串联构成；出站阀组由多个出站阀串联或并联构成；越站流程由越站阀构成；收发球流程由进气口球阀、收发球筒、收发球指示器、出气口球阀串联构成。自用气流程由一个或多个电动阀串联或并联构成。

示例的，如图3所示，假设经过该油气站场的所有管线为管线A和管线B，管线A上设置的控制部件可以包括：截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3，管线B上设置有截断阀f4，且管线A和管线B并联，管线A和管线B的输入口均与第一端口M相连通，管线A和管线B的输出口均与第二端口N相连通，若此时需要从第一端口M向第二端口N运输石油或天然气，则此时可以控制管线A或管线B上的至少一个管线处于导通状态。

第一方面，该逻辑模型中可以记录有截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3同时导通，且截断阀f4关断。此时，该截断阀f1的预设工作状态为导通状态，调节阀f2的预设工作状态为导通状态，自力阀f3的预设工作状态为导通状态，截断阀f4的预设工作状态为关断状态。

第二方面，该逻辑模型中可以记录有截断阀f4导通，截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3中的至少一个阀门关断。此时，截断阀f4的预设工作状态可以为关断状态，该截断阀f1的预设工作状态可以为关断状态，且调节阀f2的预设工作状态可以为导通状态，且自力阀f3的预设工作状态可以为导通状态。

第三方面，该逻辑模型中可以记录有截断阀f1、调节阀f2、自力阀f3以及截断阀f4同时导通。此时，该截断阀f1的预设工作状态可以为关断状态，且调节阀f2的预设工作状态可以为导通状态，且自力阀f3的预设工作状态可以为导通状态，截断阀f4的预设工作状态也可以为导通状态。

进一步的，该逻辑模型可以通过逻辑表达式来记录每个控制部件的预设工作状态，以及所有控制部件中任意控制部件之间的关系。示例的，该逻辑表达式可以为：{(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)}||{截断阀f4导通}，需要说明的是，该逻辑表达式中的“&&”的含义为：逻辑与，该逻辑表达式中的“||”的含义为：逻辑或，该逻辑表达式的含义为：{(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)}和{截断阀f4导通}中的至少一个表达式为真，{(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)}为真的含义为：(截断阀f1导通)、(调节阀f2导通)、(自力阀f3导通)同时为真。

可选的，由于调节阀的开度可以调节(调节阀的开度可以在0％～100％内变化)，所以，可以认为当调节阀的开度大于开度阈值时，该调节阀处于导通状态，当调节阀的开度小于或等于开度阈值时，该调节阀处于关断状态。示例的，假设该调节阀f2的开度阈值为2％，则当调节阀f2的开度大于2％时，该调节阀f2处于导通状态，当调节阀f2的开度小于或等于2％时，该调节阀f2处于关断状态。

示例的，如图4所示，假设经过该油气站场的所有管线为管线A和管线B，管线A上设置的控制部件可以包括：截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3，管线B上设置有截断阀f4，且管线A和管线B串联，管线A的输入口与第一端口M相连通，管线A的输出口与管线B的输入口相连通，管线B的输出口与第二端口N相连通，若此时需要从第一端口M向第二端口N运输石油或天然气，则此时可以控制管线A和管线B同时处于导通状态。

该逻辑模型中可以记录有截断阀f1、调节阀f2、自力阀f3以及截断阀f4同时导通。此时，该截断阀f1的预设工作状态为导通状态，调节阀f2的预设工作状态为导通状态，自力阀f3的预设工作状态为导通状态，该截断阀f4的预设工作状态为导通状态。

进一步的，该逻辑模型可以通过逻辑表达式来记录每个控制部件的预设工作状态，以及所有控制部件中任意控制部件之间的关系。示例的，该逻辑表达式可以为：(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)&&(截断阀f4导通)，需要说明的是，该逻辑表达式中的“&&”的含义为：逻辑与，该逻辑表达式的含义为：(截断阀f1导通)、(调节阀f2导通)、(自力阀f3导通)以及(截断阀f4导通)同时为真。

可选的，由于调节阀的开度可以调节(调节阀的开度可以在0％～100％内变化)，所以，可以认为当调节阀的开度大于开度阈值时，该调节阀处于导通状态，当调节阀的开度小于或等于开度阈值时，该调节阀处于关断状态。示例的，假设该调节阀f2的开度阈值为2％，则当调节阀f2的开度大于2％时，该调节阀f2处于导通状态，当调节阀f2的开度小于或等于2％时，该调节阀f2处于关断状态。

示例的，防呆单元01中的数据采集模块013分别与该HMI单元02以及PLC单元相连接，所以该数据采集模块013可以用于获取该PLC单元上的数据，该数据采集模块013还可以用于拦截HMI单元02向该PLC单元03发送的控制命令，具体的，在HMI单元02向PLC单元03发送控制命令时，该数据采集模块013还可以获取该控制命令，并将该控制命令进行存储，进一步的，该数据采集模块013还可以向PLC单元03发送该控制命令对应的禁用使能信号，使PLC单元03中执行该控制命令的部分使能控制功能无效。该防呆控制系统可以为数据采集与监视控制系统(英文：Supervisory ControlAnd DataAcquisition；简称：SCADA)系统，该数据采集模块013可以采用用于过程控制的对象连接与嵌入(英文：Object linking and embedding for Process Control；简称：OPC)协议获取控制命令。

该防呆单元01中的逻辑分析模块012可以用于从该数据采集模块013上获取控制命令，并确定该控制命令所指示的目标控制部件，以及该目标控制部件的目标工作状态。进一步的，该逻辑分析模块012还可以根据PLC单元上的数据，从逻辑配置模块011上建立的逻辑模型中确定该控制部件正在执行的工艺流程，进而查找该目标控制部件对应的预设工作状态，并判断该目标控制部件的目标工作状态与目标控制部件的预设工作状态是否相同。若目标控制部件的目标工作状态与目标控制部件的预设工作状态相同，则确定控制命令正确；若目标控制部件的目标工作状态与目标控制部件的预设工作状态不同，则确定控制命令不正确。

若该逻辑分析模块012确定该控制命令不正确，则该逻辑分析模块012还可以用于向报警模块014发送报警命令；该报警模块014在接收到该报警命令后，可以用于根据报警命令生成报警信息，示例的，该报警信息可以为用于报警的语音信息或指示灯信息，该报警信息还可以为其他能够起到报警作用的信息，本发明实施例对此不做限定。若该报警信息为用于报警的语音信息，则可以设定每个报警信息的优先级，并根据报警信息的优先级将报警信息进行排序，优先向工作人员呈现优先级最高的报警信息。

可选的，在控制命令不正确时，防呆单元01还可以用于生成用于指示目标控制部件的目标工作状态对应的油气站场状态的结果信息，且该防呆单元01还可以用于向HMI单元02发送该结果信息，以便于该HMI单元02显示该结果信息。示例的，该防呆单元01中的逻辑分析模块012在确定控制命令不正确时，该逻辑分析模块012可以根据该不正确的控制命令得出PLC单元03在执行该不正确的控制命令后油气站场的状态(即目标控制部件的目标工作状态对应的油气站场状态)。该逻辑分析模块还可以生成用于指示目标控制部件的目标工作状态对应的油气站场状态的结果信息，并将该结果信息通过数据采集模块013发送至HMI单元02。

示例的，假设目标控制部件设置在目标管线上，目标控制部件的预设工作状态为导通状态，且该控制命令所指示的目标控制部件的目标工作状态为关断状态。当该目标控制部件的工作状态为导通状态时，该目标管线内的石油或天然气能够进行正常运输，当该目标控制部件的工作状态为关断状态时，该目标管线内的石油和天然气无法正常运输。所以，该逻辑分析模块012在确定目标控制部件的预设工作状态与目标控制部件的目标工作状态不同时，该逻辑分析模块012可以向报警模块014发送报警命令，使得该报警模块014在接收到该报警命令后，根据该报警命令生成报警信息。该逻辑分析模块012生成的结果信息可以为“油气站场的目标管线无法正常运输”。

在该HMI单元02接收到防呆单元01发送的结果信息后，该HMI单元02可以将该结果信息通过语音或者图像的形式呈现给油气站场的工作人员，该HMI单元02还可以在向油气站场的工作人员呈现该结果信息后，通过语音或者图像的形式询问油气站场的工作人员是否依然需要执行该控制命令，若油气站场的工作人员确定依然需要执行该控制命令，则该HMI单元02可以向防呆单元中的数据采集模块013发送强制命令。该防呆单元01中的数据采集模块013还可以用于在向该HMI单元02发送结果信息后，判断是否接收到HMI单元02发送的强制命令；在确定接收到该强制命令后，该数据采集模块013可以根据该强制命令向PLC单元03发送该数据采集模块013所拦截的控制命令。

需要说明的是，若该防呆单元01中的逻辑分析模块012确定该控制命令是正确的时，该逻辑分析模块012可以向数据采集模块013发送一个发送命令，使得该数据采集模块013在接收到该逻辑分析模块012发送的发送命令后，向PLC单元03发送该数据采集模块013所拦截的控制命令。

进一步的，该防呆单元01还可以用于获取PLC单元03上生成的控制命令，示例的，该防呆单元01中的数据采集模块013与PLC单元03相连接，该数据采集模块013可以实时的检测PLC单元03是否生成控制命令，当该PLC单元03上自动生成一个控制命令时，该数据采集模块013可以直接获取该PLC单元03上生成的控制命令。如，该数据采集模块013可以将PLC单元03上生成的控制命令进行复制，实现该控制命令的获取，此时该PLC单元03上任然存在该控制命令，且PLC单元03仍然可以执行该控制命令。

示例的，该数据采集模块013在获取该PLC单元03上生成的控制命令后，该数据采集模块013可以将获取的控制命令发送至防呆单元01中的逻辑分析模块012，以便于逻辑分析模块012判断该PLC单元03上生成的控制命令是否正确，在确定该PLC单元03上生成的控制命令不正确时，向报警模块014发送报警命令，使得报警模块014根据该报警命令生成报警信息。

综上所述，由于本发明实施例提供的防呆控制系统中，当油气站场的工作人员通过操控HMI单元使得HMI单元生成控制命令后，HMI单元用于向PLC单元发送该控制命令，防呆单元分别连接HMI单元和PLC单元，且防呆单元用于拦截HMI单元发送给PLC单元的控制命令，并且判断该控制命令是否正确，在该控制命令不正确时，生成报警信息，从而防止了油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时出错。

如图5所示，本发明实施例提供了一种防呆控制方法，该防呆控制方法可以用于如图1或图2所示的防呆控制系统0中的防呆单元01。该防呆控制方法可以包括：

步骤501、拦截HMI单元向PLC单元发送的控制命令，控制命令用于指示目标控制部件的目标工作状态，目标控制部件设置在运输油气的管线上。

步骤502、判断控制命令是否正确。

步骤503、若控制命令不正确，则生成报警信息。

综上所述，由于本发明实施例提供的防呆控制方法中，防呆单元分别连接HMI单元和PLC单元，当油气站场的工作人员通过操控HMI单元使得HMI单元生成控制命令后，防呆单元可以拦截HMI单元发送给PLC单元的控制命令，并且判断该控制命令是否正确，在该控制命令不正确时，生成报警信息，从而防止了油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时出错。

可选的，该防呆单元可以包括：逻辑配置模块、逻辑分析模块、数据采集模块和报警模块，逻辑分析模块分别与HMI单元、逻辑配置模块、数据采集模块、报警模块和PLC单元相连接，HMI单元与数据采集模块相连接，

在步骤501之前，该防呆控制方法还可以包括：

通过逻辑配置模块建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型，逻辑模型用于记录所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态；

通过数据采集模块获取PLC单元上的数据，PLC单元上的数据用于指示控制部件的工作状态；

步骤501可以包括：

通过数据采集模块拦截控制命令；

步骤502可以包括：

通过逻辑分析模块根据所述PLC单元上的数据以及所述控制命令，判断控制命令所指示的目标控制部件的目标工作状态与逻辑模型中记录的目标控制部件的预设工作状态是否相同，若目标控制部件的目标工作状态与目标控制部件的预设工作状态不同，则确定控制命令不正确；

步骤503可以包括：

若控制命令不正确，则通过逻辑分析模块向报警模块发送报警命令；

通过报警模块根据报警命令生成报警信息。

可选的，在步骤502之前，该防呆控制方法还可以包括：

若控制命令不正确，则生成用于指示目标控制部件的目标工作状态对应的油气站场状态的结果信息；

向HMI单元发送结果信息。

可选的，在向HMI单元发送结果信息后，该防呆控制方法还可以包括：

判断是否接收到HMI单元发送的强制命令；

若接收到强制命令，则向PLC单元发送控制命令。

可选的，该防呆控制方法还可以包括：

若控制命令正确，则向PLC单元发送控制命令。

可选的，在步骤502之前，该防呆控制方法还可以包括：

获取PLC单元上生成的控制命令。

综上所述，由于本发明实施例提供的防呆控制方法中，防呆单元分别连接HMI单元和PLC单元，当油气站场的工作人员通过操控HMI单元使得HMI单元生成控制命令后，防呆单元可以拦截HMI单元发送给PLC单元的控制命令，并且判断该控制命令是否正确，在该控制命令不正确时，生成报警信息，从而防止了油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时出错。

如图6所示，本发明实施例提供了另一种防呆控制方法，该防呆控制方法可以用于如图1或图2所示的防呆控制系统0中的防呆单元01。该防呆控制方法可以包括：

步骤601、防呆单元建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型。执行步骤602。

该防呆单元可以包括：逻辑配置模块、逻辑分析模块、数据采集模块和报警模块，逻辑分析模块分别与HMI单元、逻辑配置模块、数据采集模块、报警模块和PLC单元相连接，HMI单元与数据采集模块相连接。该防呆单元可以通过防呆单元中的逻辑配置模块建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型，该逻辑模型可以用于记录该油气站场内的所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态，进一步的，该逻辑模型还可以用于记载所有控制部件中，任意两个控制部件之间的关系。示例的，控制部件位于油气站场内，且控制部件可以设置在运输油气的管线上，控制部件可以包括：进站阀、电动球阀、旋风分离器、过滤分离器、旁通阀、压缩机进口阀、压缩机、空冷器、出口阀、空冷旁通阀、流量计、安全截断阀、电动调压阀、自力式调节阀、进气口球阀、收发球筒、收发球指示器、出气口球阀和电动阀等。由于防呆单元中的逻辑配置模块能够根据油气站场的管线上的所有控制部件，建立逻辑模型，因此，使得该防呆控制系统可以适用于任何一个油气站场。

该油气站场内的所有控制部件中每个控制部件可以有多个预设工作状态，且该油气站场内的所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态可以对应多种工艺流程，即在每个工艺流程下该油气站场内的控制部件均具有一个预设工作状态。该多种工艺流程可以包括：进站阀组、过滤器分离流程、压缩机流程、计量流程、调压流程、出站阀组、越站流程、收发球流程、自用气流程等多种工艺流程，每个分输流程由多个工艺流程串并联组合而成。其中：进站阀组可以由多个进站阀串联或并联构成；过滤分离流程由多个分离支路并联构成，每个支路由一个电动球阀、旋风分离器、过滤分离器串联构成，有的并有旁通阀；压缩机流程由压缩机进口阀、压缩机、空冷器、出口阀串联构成，压缩机可以并联有旁通阀，空冷器可以并联有空冷旁通阀；计量流程由两个或多个计量支路并联构成，每个支路由一个电动球阀、流量计串联构成；调压流程为由两个或多个调压支路并联构成，每个支路由电动球阀、安全截断阀、电动调压阀、自力式调节阀串联构成；出站阀组由多个出站阀串联或并联构成；越站流程由越站阀构成；收发球流程由进气口球阀、收发球筒、收发球指示器、出气口球阀串联构成。自用气流程由一个或多个电动阀串联或并联构成。

示例的，如图3所示，假设经过该油气站场的所有管线为管线A和管线B，管线A上设置的控制部件可以包括：截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3，管线B上设置有截断阀f4，且管线A和管线B并联，管线A和管线B的输入口均与第一端口M相连通，管线A和管线B的输出口均与第二端口N相连通，若此时需要从第一端口M向第二端口N运输石油或天然气，则此时可以控制管线A或管线B上的至少一个管线处于导通状态。

第一方面，该逻辑模型中可以记录有截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3同时导通，且截断阀f4关断。此时，该截断阀f1的预设工作状态为导通状态，调节阀f2的预设工作状态为导通状态，自力阀f3的预设工作状态为导通状态，截断阀f4的预设工作状态为关断状态。

第二方面，该逻辑模型中可以记录有截断阀f4导通，截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3中的至少一个阀门关断。此时，截断阀f4的预设工作状态可以为关断状态，该截断阀f1的预设工作状态可以为关断状态，且调节阀f2的预设工作状态可以为导通状态，且自力阀f3的预设工作状态可以为导通状态。

第三方面，该逻辑模型中可以记录有截断阀f1、调节阀f2、自力阀f3以及截断阀f4同时导通。此时，该截断阀f1的预设工作状态可以为关断状态，且调节阀f2的预设工作状态可以为导通状态，且自力阀f3的预设工作状态可以为导通状态，截断阀f4的预设工作状态也可以为导通状态。

进一步的，该逻辑模型可以通过逻辑表达式来记录每个控制部件的预设工作状态，以及所有控制部件中任意控制部件之间的关系。示例的，该逻辑表达式可以为：{(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)}||{截断阀f4导通}，需要说明的是，该逻辑表达式中的“&&”的含义为：逻辑与，该逻辑表达式中的“||”的含义为：逻辑或，该逻辑表达式的含义为：{(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)}和{截断阀f4导通}中的至少一个表达式为真，{(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)}为真的含义为：(截断阀f1导通)、(调节阀f2导通)、(自力阀f3导通)同时为真。

可选的，由于调节阀的开度可以调节(调节阀的开度可以在0％～100％内变化)，所以，可以认为当调节阀的开度大于开度阈值时，该调节阀处于导通状态，当调节阀的开度小于或等于开度阈值时，该调节阀处于关断状态。示例的，假设该调节阀f2的开度阈值为2％，则当调节阀f2的开度大于2％时，该调节阀f2处于导通状态，当调节阀f2的开度小于或等于2％时，该调节阀f2处于关断状态。

示例的，如图4所示，假设经过该油气站场的所有管线为管线A和管线B，管线A上设置的控制部件可以包括：截断阀f1、调节阀f2以及自力阀f3，管线B上设置有截断阀f4，且管线A和管线B串联，管线A的输入口与第一端口M相连通，管线A的输出口与管线B的输入口相连通，管线B的输出口与第二端口N相连通，若此时需要从第一端口M向第二端口N运输石油或天然气，则此时可以控制管线A和管线B同时处于导通状态。

该逻辑模型中可以记录有截断阀f1、调节阀f2、自力阀f3以及截断阀f4同时导通。此时，该截断阀f1的预设工作状态为导通状态，调节阀f2的预设工作状态为导通状态，自力阀f3的预设工作状态为导通状态，该截断阀f4的预设工作状态为导通状态。

进一步的，该逻辑模型可以通过逻辑表达式来记录每个控制部件的预设工作状态，以及所有控制部件中任意控制部件之间的关系。示例的，该逻辑表达式可以为：(截断阀f1导通)&&(调节阀f2导通)&&(自力阀f3导通)&&(截断阀f4导通)，需要说明的是，该逻辑表达式中的“&&”的含义为：逻辑与，该逻辑表达式的含义为：(截断阀f1导通)、(调节阀f2导通)、(自力阀f3导通)以及(截断阀f4导通)同时为真。

可选的，由于调节阀的开度可以调节(调节阀的开度可以在0％～100％内变化)，所以，可以认为当调节阀的开度大于开度阈值时，该调节阀处于导通状态，当调节阀的开度小于或等于开度阈值时，该调节阀处于关断状态。示例的，假设该调节阀f2的开度阈值为2％，则当调节阀f2的开度大于2％时，该调节阀f2处于导通状态，当调节阀f2的开度小于或等于2％时，该调节阀f2处于关断状态。该防呆单元还可以实时的通过数据采集模块获取PLC单元上的数据，PLC单元上的数据用于指示控制部件的工作状态。

步骤602、防呆单元获取控制命令。执行步骤603。

目标控制部件设置在运输油气的管线上，该控制命令可以为用于指示目标控制部件的目标工作状态。

一方面，防呆单元可以通过防呆单元中的数据采集模块拦截HMI单元向PLC单元发送的控制命令。示例的，油气站场的工作人员可以通过操控HMI单元，使得HMI单元生成控制命令，并向该PLC单元发送该控制命令。防呆单元中的数据采集模块与该HMI单元以及PLC单元相连接，所以该数据采集模块可以获取PLC单元上的数据，该数据采集模块还可以拦截HMI单元向该PLC单元发送的控制命令，具体的，在HMI单元向PLC单元发送控制命令时，该数据采集模块还可以获取该控制命令，并将该控制命令进行存储，进一步的，该数据采集模块还可以向PLC单元发送该控制命令对应的禁用使能信号，使PLC单元中执行该控制命令的部分使能控制功能无效。该防呆控制系统可以为SCADA系统，该数据采集模块可以采用OPC协议获取该控制命令。

另一方面，该防呆单元还可以获取PLC单元上生成的控制命令，示例的，该防呆单元中的数据采集模块与PLC单元相连接，该数据采集模块可以实时的检测PLC单元是否生成控制命令，当该PLC单元上自动生成一个控制命令时，该数据采集模块可以直接获取该PLC单元上生成的控制命令。如，该数据采集模块可以将PLC单元上生成的控制命令进行复制，实现该控制命令的获取，此时该PLC单元上任然存在该控制命令，且PLC单元仍然可以执行该控制命令。

步骤603、防呆单元判断控制命令是否正确。若控制命令正确，则执行步骤608；若控制命令不正确，则执行步骤604。

该防呆单元可以通过防呆单元中的逻辑分析模块判断该控制命令是否正确。示例的，该防呆单元中的逻辑分析模块可以用于从该数据采集模块上获取控制命令，并确定该控制命令所指示的目标控制部件，以及该目标控制部件的目标工作状态。进一步的，该逻辑分析模块还可以根据PLC单元上的数据，从逻辑配置模块上建立的逻辑模型中确定该控制部件正在执行的工艺流程，进而查找该目标控制部件对应的预设工作状态，并判断该目标控制部件的目标工作状态与目标控制部件的预设工作状态是否相同。若目标控制部件的目标工作状态与目标控制部件的预设工作状态相同，则确定控制命令正确；若目标控制部件的目标工作状态与目标控制部件的预设工作状态不同，则确定控制命令不正确。

步骤604、防呆单元生成报警信息。执行步骤605。

若控制命令不正确，则该防呆单元可以通过逻辑分析模块向报警模块发送报警命令；该报警模块在接收到该报警命令后，可以根据报警命令生成报警信息，示例的，该报警信息可以为用于报警的语音信息或指示灯信息，该报警信息还可以为其他能够起到报警作用的信息，本发明实施例对此不做限定。若该报警信息为用于报警的语音信息，则可以设定每个报警信息的优先级，并根据报警信息的优先级将报警信息进行排序，优先向工作人员呈现优先级最高的报警信息。

需要说明的是，若步骤602中该防呆单元获取的控制命令为PLC单元上生成的控制命令，则在步骤604中防呆单元中的逻辑分析模块在确定该PLC单元上生成的控制命令不正确时，向报警模块发送报警命令，使得报警模块根据该报警命令生成报警信息，且无需执行步骤604之后的步骤(如步骤605、步骤606、步骤607和步骤608)。

步骤605、防呆单元生成结果信息。执行步骤606。

可选的，该防呆单元还可以生成用于指示目标控制部件的目标工作状态对应的油气站场状态的结果信息。示例的，该防呆单元中的逻辑分析模块在确定控制命令不正确时，该逻辑分析模块可以根据该不正确的控制命令得出PLC单元在执行该不正确的控制命令后油气站场的状态(即目标控制部件的目标工作状态对应的油气站场状态)并生成用于指示目标控制部件的目标工作状态对应的油气站场状态的结果信息。

示例的，假设目标控制部件设置在目标管线上，目标控制部件的预设工作状态为导通状态，且该控制命令所指示的目标控制部件的目标工作状态为关断状态。当该目标控制部件的工作状态为导通状态时，该目标管线内的石油或天然气能够进行正常运输，当该目标控制部件的工作状态为关断状态时，该目标管线内的石油和天然气无法正常运输。所以，该逻辑分析模块在确定目标控制部件的预设工作状态与目标控制部件的目标工作状态不同时，该逻辑分析模块可以向报警模块发送报警命令，使得该报警模块在接收到该报警命令后，根据该报警命令生成报警信息。该逻辑分析模块生成的结果信息可以为“油气站场的目标管线无法正常运输”。

步骤606、防呆单元向HMI单元发送结果信息。执行步骤607。

逻辑分析模块生成结果信息后，由于逻辑分析模块与数据采集模块相连接，数据采集模块与HMI单元相连接，所以逻辑分析模块可以通过数据采集模块向HMI单元发送该结果信息。

步骤607、HMI单元根据用户的操作向防呆单元发送强制命令。执行步骤608。

在该HMI单元接收到防呆单元发送的结果信息后，该HMI单元可以将该结果信息通过语音或者图像的形式呈现给油气站场的工作人员，该HMI单元还可以在向油气站场的工作人员呈现该结果信息后，通过语音或者图像的形式询问油气站场的工作人员是否依然需要执行该控制命令，若油气站场的工作人员确定依然需要执行该控制命令，则该HMI单元可以向防呆单元中的数据采集模块发送强制命令。

步骤608、防呆单元向PLC单元发送控制命令。

该防呆单元中的数据采集模块在向该HMI单元发送结果信息后，可以判断是否接收到HMI单元发送的强制命令；若接收到HMI单元发送的强制命令，则该数据采集模块可以根据该强制命令向PLC单元发送该数据采集模块所拦截的控制命令。

需要说明的是，若该防呆单元中的逻辑分析模块确定该控制命令是正确的时，该逻辑分析模块可以向数据采集模块发送一个发送命令，使得该数据采集模块在接收到该逻辑分析模块发送的发送命令后，向PLC单元发送该数据采集模块所拦截的控制命令。

进一步的，若步骤607中油气站场的工作人员确定不需要执行该控制命令，则该HMI单元可以向防呆单元发送用于指示删除某一控制命令的删除命令，使得防呆单元中的数据采集模块在接收到该删除命令后，将该删除命令对应的控制命令进行删除。该HMI单元也可以不向防呆单元发送任何命令，该防呆单元中的数据采集模块在向HMI单元发送结果信息预设时间段后，若未接收到HMI单元发送的强制命令，则该防呆单元中的数据采集模块可以将该防呆单元中存储的控制命令进行删除。

综上所述，由于本发明实施例提供的防呆控制方法中，防呆单元分别连接HMI单元和PLC单元，当油气站场的工作人员通过操控HMI单元使得HMI单元生成控制命令后，防呆单元可以拦截HMI单元发送给PLC单元的控制命令，并且判断该控制命令是否正确，在该控制命令不正确时，生成报警信息，从而防止了油气站场的工作人员在操控管线上的阀门时出错。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的防呆控制方法实施例中的具体步骤，可以与前述防呆控制系统实施例中的具体步骤相互参考，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明实施例提供的防呆控制方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种防呆控制系统，其特征在于，所述防呆控制系统包括：防呆单元、人机接口HMI单元和可编程逻辑控制器PLC单元，所述防呆单元分别与所述HMI单元和所述PLC单元相连接，

所述HMI单元用于向所述PLC单元发送控制命令，所述控制命令用于指示目标控制部件的目标工作状态，所述目标控制部件设置在运输油气的管线上；

所述防呆单元用于拦截所述控制命令；

所述防呆单元还用于判断所述控制命令是否正确；

所述防呆单元还用于在所述控制命令不正确时，生成报警信息。

2.根据权利要求1所述的防呆控制系统，其特征在于，所述防呆单元包括：逻辑配置模块、逻辑分析模块、数据采集模块和报警模块，所述数据采集模块分别与所述HMI单元以及所述PLC单元相连接，所述逻辑分析模块分别与所述数据采集模块、所述逻辑配置模块和所述报警模块相连接；

所述逻辑配置模块用于建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型，所述逻辑模型用于记录所述所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态；

所述数据采集模块用于获取所述PLC单元上的数据，所述PLC单元上的数据用于指示控制部件的工作状态；

所述数据采集模块还用于拦截所述控制命令；

所述逻辑分析模块用于根据所述PLC单元上的数据以及所述控制命令，判断所述控制命令所指示的目标控制部件的目标工作状态与所述逻辑模型中记录的所述目标控制部件的预设工作状态是否相同，若所述目标控制部件的目标工作状态与所述目标控制部件的预设工作状态不同，则确定所述控制命令不正确；

所述逻辑分析模块还用于在所述控制命令不正确时，向所述报警模块发送报警命令；

所述报警模块用于根据所述报警命令生成报警信息。

3.根据权利要求1所述的防呆控制系统，其特征在于，

所述防呆单元还用于在所述控制命令不正确时，生成用于指示所述目标控制部件的目标工作状态对应的所述油气站场状态的结果信息；

所述防呆单元还用于向所述HMI单元发送所述结果信息。

4.根据权利要求3所述的防呆控制系统，其特征在于，

所述防呆单元还用于判断是否接收到所述HMI单元发送的强制命令；

所述防呆单元还用于在所述逻辑分析模块接收到所述强制命令时，向所述PLC单元发送所述控制命令。

5.根据权利要求1所述的防呆控制系统，其特征在于，

所述防呆单元还用于在所述控制命令正确时，向所述PLC单元发送所述控制命令。

6.根据权利要求1所述的防呆控制系统，其特征在于，

所述防呆单元还用于获取所述PLC单元上生成的控制命令。

7.一种防呆控制方法，其特征在于，用于防呆控制系统中的防呆单元，所述防呆控制系统还包括：人机接口HMI单元和可编程逻辑控制器PLC单元，所述防呆单元分别与所述HMI单元和所述PLC单元相连接，所述方法包括：

拦截所述HMI单元向所述PLC单元发送的控制命令，所述控制命令用于指示目标控制部件的目标工作状态，所述目标控制部件设置在运输油气的管线上；

判断所述控制命令是否正确；

若所述控制命令不正确，则生成报警信息。

8.根据权利要求7所述的防呆控制方法，其特征在于，所述防呆单元包括：逻辑配置模块、逻辑分析模块、数据采集模块和报警模块，所述数据采集模块分别与所述HMI单元以及所述PLC单元相连接，所述逻辑分析模块分别与所述数据采集模块、所述逻辑配置模块和所述报警模块相连接；

在所述拦截所述HMI单元向所述PLC单元发送的控制命令之前，所述方法还包括：

通过所述逻辑配置模块建立油气站场内的所有控制部件的逻辑模型，所述逻辑模型用于记录所述所有控制部件中每个控制部件的预设工作状态；

通过所述数据采集模块获取所述PLC单元上的数据，所述PLC单元上的数据用于指示控制部件的工作状态；

所述拦截所述HMI单元向所述PLC单元发送的控制命令，包括：

通过所述数据采集模块拦截所述控制命令；

所述判断所述控制命令是否正确，包括：

通过所述逻辑分析模块根据所述PLC单元上的数据以及所述控制命令，判断所述控制命令所指示的目标控制部件的目标工作状态与所述逻辑模型中记录的所述目标控制部件的预设工作状态是否相同，若所述目标控制部件的目标工作状态与所述目标控制部件的预设工作状态不同，则确定所述控制命令不正确；

所述若所述控制命令不正确，则生成报警信息，包括：

若所述控制命令不正确，则通过所述逻辑分析模块向所述报警模块发送报警命令；

通过所述报警模块根据所述报警命令生成报警信息。

9.根据权利要求7所述的防呆控制方法，其特征在于，在所述判断所述控制命令是否正确之后，所述方法还包括：

若所述控制命令不正确，则生成用于指示所述目标控制部件的目标工作状态对应的所述油气站场状态的结果信息；

向所述HMI单元发送所述结果信息。

10.根据权利要求9所述的防呆控制方法，其特征在于，在所述向所述HMI单元发送所述结果信息后，所述方法还包括：

判断是否接收到所述HMI单元发送的强制命令；

若接收到所述强制命令，则向所述PLC单元发送所述控制命令。

11.根据权利要求7所述的防呆控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述控制命令正确，则向所述PLC单元发送所述控制命令。

12.根据权利要求7所述的防呆控制方法，其特征在于，在判断所述控制命令是否正确之前，所述方法还包括：

获取所述PLC单元上生成的控制命令。