CN107910085A - 一种dcs组态数据智能化分析调试方法 - Google Patents

一种dcs组态数据智能化分析调试方法 Download PDF

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CN107910085A CN201711035151.0A CN201711035151A CN107910085A CN 107910085 A CN107910085 A CN 107910085A CN 201711035151 A CN201711035151 A CN 201711035151A CN 107910085 A CN107910085 A CN 107910085A
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Abstract

本发明属于核电站DCS技术领域，具体涉及一种DCS组态数据智能化分析调试方法。本发明对DCS一二层的组态数据研究做了深入剖析，并结合一二层通讯机制，提出将一二层组态解析至数据库，并通过制定的规则对不同类型数据进行匹配分析，快速得出一二层数据不匹配结果，实现了DCS一二层数据自动化匹配分析并精确得出结果，同时根据DCS一二层组态数据结构，分别开发了一二层数据自检程序，实现快速定位一二层数据组态中的缺陷，该方法相比以往在调试阶段依靠人力单个点的核对方式，节省了大量的调试时间、极大的提高了缺陷数据定位的准确性。

Description

一种DCS组态数据智能化分析调试方法
技术领域
本发明属于核电站DCS技术领域，具体涉及一种DCS组态数据智能化分析调试方法。
背景技术
在福建福清核电厂1-4号机组DCS中，定义了四层结构，分别为level 0-3： level0指就地传感器、执行器等；Level 1指一层自动控制层，采用美国Foxboro 公司的I/ASeries控制系统；level 2即二层人机操作监视界面，采用的是法国 ATOS的技术；Level 3为电厂管理系统，包括长期数据存档服务功能。
DCS一二层控制系统分别由美国Foxboro和法国Atos提供，两家DCS产品在数据结构、网络架构、以及通讯协议上有非常大的区别。为了满足DCS系统的正常运行，在项目初期两方技术人员议定了DCS一二层数据通讯的规则, 由于DCS一二层由不同厂家提供的DCS产品，一二层组态数据间的匹配性尤为重要。
因此，亟需研发、设计一种DCS组态数据智能化分析调试方法，提出DCS 一二层组态数据解析至数据库，自主研制DCS组态数据匹配及自检规则，应用计算机技术开发相应的应用程序，实现组态数据匹配分析及数据自检的智能化调试方法，并将此调试方法应用于核电站的DCS系统组态数据调试工作中。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种DCS组态数据智能化分析调试方法，以实现组态数据匹配分析及数据自检的智能化调试方法。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种DCS组态数据智能化分析调试方法，包括以下步骤：
(1)DCS二层组态数据自检
(1.1)DCS二层组态数据解析：
二层组态数据分为PO数据及画面组态；
PO数据形式为.dat的文本文件，DCS二层画面组态数据为.ilv文本文件；
PO数据包含以下60种组态数据类型：
AIR_OP_DAMPER 风阀
ALARM_INPUT 外部输入报警
ALARM_INTERNAL 内部报警
ALARMS 报警
ANALOG_INPUT_FQ 模拟量输入
ANALOG_INTERNAL_FQ 内部计算模拟量
BINARY_ACTUATOR 摩尔动作设备
BINARY_COMMAND 摩尔命令
BINARY_CONSTANT 摩尔选择开关
BINARY_INPUT 摩尔量输入
BINARY_INTERNAL 内部摩尔量
BLOCK_STP_VALVE 带中停的截止阀
BLOCK_VALVE 摩尔阀门
CALCULATOR 计算器
DOM_A 模板
EMER_MODE 模式
FIRST_FAULT 首出报警
GENERAL_INFO 数据版本
GENERIC_FAULT 一般错误
GROUPED_ALARM 组报警
L1_IC_FAULT 一层仪控报警
LOGBOOK 日志
LOGIC_DIAG 逻辑树
LOOP_CONTROL 调节控制
LOOP_VALVE_FC 全关调阀
LOOP_VALVE_FO 全开调阀
MANUAL_ACTUATOR 手动设备
MANUAL_VALVE 手动阀门
MIMIC_BUTTON mimic界面按钮
MIMIC_MENU mimic界面菜单
MIMIC_TREE mimic树形
MMU模式
MODE 状态模式
MULT_ANA_INPUT 多重模拟量输入模块
MULTI_COMMANDS 组合命令
OPERATOR 操作权限
OPERATOR_WS 工作站
P_T大刀图
PER_TEST_SELECTOR 定期试验选择按钮
PLANT_SYSTEM 平台系统
PRINTER 打印机
PROCEDURES 规程
REDUNDANT_SENSOR 备用传感器
RRA_MONITOR余排监视
SAFETY_ACTUATOR 安全控制器
SAFETY_MIMIC 安全画面
SELECTOR 选择器
SERVER 服务器
SHEET 画面
SI_MONITORING 安工画面
SITUATION_GRP 运行工况组
SITUATIONS 运行工况
SOL_VALVE_FC 全关阀门
SOL_VALVE_FO 全开阀门
STATION 机组状态
SURVEILLANCE 服务器连接
TAGGING 挂牌
TIMER 时间计数器
VAR_GROUP 趋势组
XENON_POISONING 氙毒功能模块；
(1.2)整理出二层组态数据自检规则，计算机化实现对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项DR，自检规则如下：
(a)设备组态指令配置信息检查：
检测所有带指令按钮PO配置的command id是否有误，正确的与PO名保持一致，软件将配置有误的PO自动输出到自检结果中；
(b)二层报警组态数据中的报警卡属性的配置信息检查：
计算机化检查alarm_input/alarm_internal/alarm_group类型PO的datesheet属性信息，核实是否正确配置，正确配置与PO名位号保持一致，软件自动将配置不一致或未进行配置的PO输出到自检结果，一次性得到报警卡信息配置错误、或者配置为空情况的不符合项；
(c)二层报警触发显示定值与真实触发定值一致性检查：计算机化检查 alarm_internal类型报警中配置的定值：AC_AL属性，判断AC_AL属性与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的定值H1OS/H2OS/L1OS/L2OS是否一致，不一致则输出到自检结果；
(d)二层报警触发显示的测量单位与真实变送器单位一致性检查：
计算机化检查alarm_internal类型报警中配置的测量单位与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的单位是否一致，不一致则输出到自检结果；
(e)二层组态数据中无用报警卡文件检查：
通过匹配报警卡文件与配置的报警 PO(alarm_input/alarm_internal/alarm_group)清单，得到未匹配上的报警卡文件，并输出到自检结果；
(f)二层组态数据描述检查：
检查数据包中所有PO的INFO属性信息中是否包含FAKE OBJECT，有则输出到检查结果中，并列出其所在的画面信息；
(g)二层画面组态中数显位数是否合适检查：
分别检查PO配置的format信息与画面中该PO的配置信息，并按以下规则进行计算后输出到结果：
1、PO FORMAT与DIAGRAM FORMAT不一致情况输出FORMAT不一致；
2、计算需求长度：PO format为F*类型，需求长度＝量程最大整数位数+* (F后面的数字)，判断得出的结果是否小于等于画面中的Readout Long；若不满足，输出不合格；
如果为I类型，需求长度＝量程最大整数位数，判断得出的结果是否小于等于Readout Long；若不满足，输出不合格；
如果PO format为E**类型(指数形式)，需求长度＝1(如果量程为正数)+ *(E后面第一个*)+2+*(E后面的第二个*，即指数位)，判断得出的结果是否小于等于Readout Long，若不满足，输出不合格；
若量程包含负数段，则考虑负号；
(h)二层画面大小超限检查：
搜索.ilv画面格式文件中form_gen.bgimage_g1,如果X＝0，Y＝0，scaleX＝1，scaleY＝1或者相应属性为空则画面大小正常；
如果不为以上情况，则说明画面大小有问题，将不符合项输出到自检结果；
(i)二层画面中选择器selector指针信息与PO是否一致核查：
检查选择器selector的指令信息与画面中selector配置的指针信息是否一致，不一致则输出至自检结果；
计算机化处理得到的自检结果以excel表格形式导出，不同类型的自检按 sheet的形式列出；
(2)DCS一层组态数据自检
(2.1)DCS一层组态数据控制逻辑按照既定的规则封装于不同的控制逻辑处理器CP中，每个控制逻辑处理器CP中包含一个或多个compound，每个compound包含不定量的组态控制最小单元block；
一层组态包含46类block，每类block具有标准的数据结构形式，block之间进行数据的链接交互；
(2.2)整理出一层组态自检规则，计算机化对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项，自检规则如下：
(a)一层组态数据链接失效检查：分析所有类型的block，筛选出存在链接外部信号属性的block；
数据库中搜索上述类型block的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：
信号包含":"则去除"."后面的内容(包括.)；
信号不包含":"，则在去除"."后面的内容后，还将当前计算的block的 compound信息加入并进行组合；
上述处理完成后，在一层数据库进行block名的搜索，如果存在即没有问题，如果不存在，则输出结果至Excel表格；
(b)一层控制逻辑处理器CP处理器之间的通讯点数量超限检查：
计算机化查询一层数据库得到控制逻辑处理器CP清单及控制逻辑处理器 CP中包含的compound清单；
搜索链接检查表格中所有block类型的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：
查找compound信息，然后判断是否是该点所在的控制逻辑处理器CP，是则不处理，如果不是则输出到控制逻辑处理器CP间信号交换表，并统计数量，其中一个控制逻辑处理器CP只计一次；
当一个控制逻辑处理器CP的输入超过30个控制逻辑处理器CP或者输出超过100个控制逻辑处理器CP，该行底色标红，将结果导出至excel表格；
(3)一二层数据智能匹配分析
依据设计DCS一二层通讯的机制文件，整理出程序化匹配处理一二层组态的规则，结合已完成解析的一二层组态数据库，计算机化得到一二层组态数据不匹配结果；经分析一二层数据类型，按照设备、模拟量、开关量、报警四个类型进行一二层组态数据的匹配；
(3.1)设备类型：
(3.1.1)将二层组态数据中带控制窗的PO统一归为设备类型，包含 AIR_OP_DAMPER、BINARY_ACTUATOR、BLOCK_VALVE、 BLOCK_STP_VALVE、SOL_VALVE_F O、SOL_VALVE_FC、SELECTOR、 MULTI_COMMANDS、PER_TEST_SELECTOR、BINARY_COMMAND、 LOOP_CONTROL、LOOP_VALVE_FO、LOOP_VALVE_FC、 MANUAL_VALVE、MANUAL_ACTUATOR；
将上述类型的PO组态数据从二层专用数据库中提取，并取出包括SUBS、指令信息、描述信息、所属流程图的属性信息作为一二层组态数据匹配的原始基础信息；
同时依据规则：PO名前端机组号+系统号+_SUBS+:+设备名称+_S组成一个新变量用于智能化匹配一层数据格式；
(3.1.2)DCS一层组态数据中以_S结尾命名的block模块数据归为设备类型；
提取一层数据库中所有以_S结尾的pakout类型block，同时提取该设备以 _L4结尾的block模块的输入BI09～BI14中有_C.CIN*的信息，由此得到一层组态配置的操作指令；
(3.1.3)依据制定的匹配规则对一二层数据库中提取的设备类型组态数据信息进行比对，得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的设备组态信息但一层没有配置对应的组态信息；
2)一层配置了相应的设备组态信息但二层没有配置对应的组态信息；
3)一二层都配置某个设备组态信息，但SUBS配置不一致，导致该设备一二层链接失效；
4)一二层都配置某个设备组态信息，但操作指令配置不一致，导致无法正常从主控远程操作该设备；
未与二层组态匹配上的且包括*KM_S及*MY_S的一层列出的BLOCK从结果中删去；
同时检查一层设备类型组态二层指令下发接口模块_C和指令反馈接口模块 _S的输入输出是否一致，不一致则导出到结果；
(3.2)模拟量：
(3.2.1)查找二层组态数据库中ANALOG_INPUT_FQ、 MULT_ANA_INPUT两个类型的PO，并提取包括PO NAME、SUBS、单位、定值、量程的属性信息；
(3.2.2)在一层组态数据库中查找NAME中包含_V，KM_M(_S)，且TYPE 为AIN(orAINR)的BLOCK；
经去除SUB+:+_V后得到对象名字；
(3.2.3)对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的模拟量组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的模拟量组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的模拟量组态，但SUBS配置不一致，导致该模拟量一二层链接失效；
4)一二层均配置了相应的模拟量组态，但量程、单位或定值配置不一致，导致该模拟量显示异常；
5)多重模拟量输入(multi_analog_input)KM_M同时检测_S模块在一层组态中是否存在；
如果没有则输出一层缺失_S的模块；
(3.3)开关量：
查找二层组态数据库中BINARY_INPUT类型的PO，并提取PO NAME、 SUBS属性信息；
查找一层组态数据库中NAME包含_V且TYPE为CIN类型的block，经去除SUB+:+_V后得到对象名字；
对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的开关量组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的开关量组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的开关量组态，但SUBS配置不一致(导致该模拟量一二层链接失效)；
(3.4)报警：
二层报警组态数据主要分为ALARM_INPUT、ALARM_INTERNAL及 ALARM_GROUP三个类型；
ALARM_INPUT类型开关量，由一层直接通讯至二层；ALARM_INTERNAL 及ALARM_GROUP由二层内部表达式计算触发相应的报警，其中表达式为一层送的开关量是否触发或一层送的模拟量是否超过报警阈值；
在二层组态数据库查找ALARM_INPUT类型PO，并提取出包括报警等级、报警描述、SUBS的属性信息；
在二层组态数据库查找ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型PO，并提取包括报警等级、报警阈值、报警描述、报警表达式的信息；
(3.4.1)在一层组态数据库中查找NAME中包含KA*_V，*为数字、字母或为空且TYPE为CIN或CINR类型的BLOCK；
去除SUB+:+_V后得到报警名称；
(3.4.2)整理设计院提供的报警卡设计文件，并将设计文件导入软件解析得到设计的报警信息，包含报警名称、报警等级、报警定值；
(3.4.3)一二层报警组态比对：
对于ALARM_INPUT类型，对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的报警组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的报警组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的报警组态，但SUBS配置不一致，导致该报警无法正常触发；
对于ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型，按开关量及模拟量的比对方式检查报警表达式中的开关量及模拟量得到以下匹配结果：
1)表达式在一层组态中不存在，报警无法正常触发；
2)表达式在一层组态中存在，但SUBS属性不一致，报警无法正常触发；
(3.4.4)DCS配置报警与报警卡设计文件比对：
比对DCS二层报警组态与报警卡设计文件差异得到以下匹配结果：
1)DCS配置了相应报警组态而设计文件缺失；
2)报警卡设计文件设计相应报警组态而DCS未进行配置；
3)DCS及报警卡设计文件都配置有某一报警，但报警描述、等级、定值等信息不一致。
进一步的，如上所述的一种DCS组态数据智能化分析调试方法，步骤(1.2) (b)中，报警与报警卡对应关系为：3RCV001KA对应3RCV001FA。
进一步的，如上所述的一种DCS组态数据智能化分析调试方法，步骤(2.1) 中，blcok清单及含义如下：
ACCUM 积算模块
AIN 模拟量输入模块
AINR冗余模拟量输入模块
AOUT 模拟量输出模块
AOUTR 冗余模拟量输出模块
BIN 二进制量输入模块
BOUT 二进制量输出模块
CALCA 高级计算模块
CHARC 描述模块
CIN触点输入模块
CINR冗余触点输入模块
COMPND 组合模块
COUT 触点输出模块
COUTR 冗余触点输出模块
ECB1设备控制模块-模拟量输入
ECB2设备控制模块-模拟量输入与输出
ECB201 设备控制模块-第三方设备接口
ECB4设备控制模块-脉冲输入、模拟量输出
IIN 整数输入模块
IND 独立顺序模块
IOUT整数输出模块
LIM 限幅模块
LOGIC逻辑控制模块
MATH 数学运算模块
MCIN 多重触点输入模块
PAKIN 整体输入模块
PAKINR 冗余打包输入模块
PAKOUT整体输出模块
PIDA高级PID运算模块
RAMP 斜坡信号模块
REALM 实型报警模块
RIN 实型输入模块
RINR冗余实型输入模块
ROUT 实型输出模块
SIGSEL 信号选择模块
SWCH 选择模块。
本发明技术方案的有益效果在于：本发明对DCS一二层的组态数据研究做了深入剖析，并结合一二层通讯机制，提出将一二层组态解析至数据库，并通过制定的规则对不同类型数据进行匹配分析，快速得出一二层数据不匹配结果，实现了DCS一二层数据自动化匹配分析并精确得出结果，同时根据DCS一二层组态数据结构，分别开发了一二层数据自检程序，实现快速定位一二层数据组态中的缺陷，该方法相比以往在调试阶段依靠人力单个点的核对方式，节省了大量的调试时间、极大的提高了缺陷数据定位的准确性。
附图说明
图1为本发明中CP、COMPOUND、BLOCK之间的关系；
图2为本发明的软件结构框图。
图中：1一层数据，2一层数据解析模块，3一层数据库，4一层自检模块， 5二层数据，6二层数据解析模块，7二层数据库，8二层自检模块，9一二层数据匹配模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
如图1和图2所示，本发明一种DCS组态数据智能化分析调试方法，包括以下步骤：
(1)DCS二层组态数据自检
(1.1)DCS二层组态数据解析：
二层组态数据分为PO数据及画面组态；
PO数据形式为.dat的文本文件，DCS二层画面组态数据为.ilv文本文件；
上述两类文件存在结构复杂、可读性较差的问题，通过对所有PO类型数据结构的分析及画面数据分析，整理出组态数据解析规则，开发相应的应用程序将DCS二层离线组态数据解析至专用数据库中，同时通过自主研制的组态数据关联规则，快速得到PO之间的调用关系、PO与画面之间的调用关系、画面之间的调用关系，并实现完整数据excel形式的导出，极大的提高了线下DCS二层组态数据的可读性及二次处理应用的简便性，上述工作为实现二层组态数据自检及一二层组态匹配分析的前提。
(1.2)整理出二层组态数据自检规则，计算机化实现对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项DR，自检规则如下：
(a)设备组态指令配置信息检查：
检测所有带指令按钮PO配置的command id是否有误，正确的与PO名保持一致，软件将配置有误的PO自动输出到自检结果中；
(b)二层报警组态数据中的报警卡属性的配置信息检查：
计算机化检查alarm_input/alarm_internal/alarm_group类型PO的datesheet属性信息，核实是否正确配置，正确配置与PO名位号保持一致，软件自动将配置不一致或未进行配置的PO输出到自检结果，一次性得到报警卡信息配置错误、或者配置为空情况的不符合项；报警与报警卡对应关系为：3RCV001KA对应3RCV001FA。
(c)二层报警触发显示定值与真实触发定值一致性检查：计算机化检查 alarm_internal类型报警中配置的定值：AC_AL属性，判断AC_AL属性与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的定值H1OS/H2OS/L1OS/L2OS是否一致，不一致则输出到自检结果；
(d)二层报警触发显示的测量单位与真实变送器单位一致性检查：
计算机化检查alarm_internal类型报警中配置的测量单位与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的单位是否一致，不一致则输出到自检结果；
(e)二层组态数据中无用报警卡文件检查：
通过匹配报警卡文件与配置的报警 PO(alarm_input/alarm_internal/alarm_group)清单，得到未匹配上的报警卡文件，并输出到自检结果；
(f)二层组态数据描述检查：
检查数据包中所有PO的INFO属性信息中是否包含FAKE OBJECT，有则输出到检查结果中，并列出其所在的画面信息；
(g)二层画面组态中数显位数是否合适检查：
分别检查PO配置的format信息与画面中该PO的配置信息，并按以下规则进行计算后输出到结果：
1、PO FORMAT与DIAGRAM FORMAT不一致情况输出FORMAT不一致；
2、计算需求长度：PO format为F*类型，需求长度＝量程最大整数位数+* (F后面的数字)，判断得出的结果是否小于等于画面中的Readout Long；若不满足，输出不合格；
如果为I类型，需求长度＝量程最大整数位数，判断得出的结果是否小于等于Readout Long；若不满足，输出不合格；
如果PO format为E**类型(指数形式)，需求长度＝1(如果量程为正数)+ *(E后面第一个*)+2+*(E后面的第二个*，即指数位)，判断得出的结果是否小于等于Readout Long，若不满足，输出不合格；
若量程包含负数段，则考虑负号；
(h)二层画面大小超限检查：
搜索.ilv画面格式文件中form_gen.bgimage_g1,如果X＝0，Y＝0，scaleX＝1，scaleY＝1或者相应属性为空则画面大小正常；
如果不为以上情况，则说明画面大小有问题，将不符合项输出到自检结果；
(i)二层画面中选择器selector指针信息与PO是否一致核查：
检查选择器selector的指令信息与画面中selector配置的指针信息是否一致，不一致则输出至自检结果；
计算机化处理得到的自检结果以excel表格形式导出，不同类型的自检按 sheet的形式列出；
(2)DCS一层组态数据自检
(2.1)DCS一层组态数据控制逻辑按照既定的规则封装于不同的控制逻辑处理器CP中，每个控制逻辑处理器CP中包含一个或多个compound，每个 compound包含不定量的组态控制最小单元block；
一层组态包含46类block，每类block具有标准的数据结构形式，block之间进行数据的链接交互；
blcok清单及含义如下：
ACCUM 积算模块
AIN 模拟量输入模块
AINR冗余模拟量输入模块
AOUT 模拟量输出模块
AOUTR 冗余模拟量输出模块
BIN 二进制量输入模块
BOUT 二进制量输出模块
CALCA 高级计算模块
CHARC 描述模块
CIN 触点输入模块
CINR冗余触点输入模块
COMPND 组合模块
COUT 触点输出模块
COUTR 冗余触点输出模块
ECB1设备控制模块-模拟量输入
ECB2设备控制模块-模拟量输入与输出
ECB201 设备控制模块-第三方设备接口
ECB4设备控制模块-脉冲输入、模拟量输出
IIN 整数输入模块
IND 独立顺序模块
IOUT整数输出模块
LIM 限幅模块
LOGIC 逻辑控制模块
MATH 数学运算模块
MCIN 多重触点输入模块
PAKIN 整体输入模块
PAKINR冗余打包输入模块
PAKOUT整体输出模块
PIDA高级PID运算模块
RAMP 斜坡信号模块
REALM 实型报警模块
RIN 实型输入模块
RINR冗余实型输入模块
ROUT 实型输出模块
SIGSEL 信号选择模块
SWCH 选择模块。
(2.2)整理出一层组态自检规则，计算机化对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项，自检规则如下：
(a)一层组态数据链接失效检查：分析所有类型的block，筛选出存在链接外部信号属性的block；
数据库中搜索上述类型block的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：
信号包含":"则去除"."后面的内容(包括.)；
信号不包含":"，则在去除"."后面的内容后，还将当前计算的block的 compound信息加入并进行组合；
例如0GEW_2:138XK.CIN处理成0GEW_2:138XK。如果是以：信号不包含":"，则在去除"."后面的内容后，还需将compound信息加入(当前计算的block的 compound)并进行组合，比如0GEW_2:138XK.CIN如果是:138XK.CIN需通过以上操作处理为0GEW_2:138XK，
上述处理完成后，在一层数据库进行block名的搜索，如果存在即没有问题，如果不存在，则输出结果至Excel表格；
(b)一层控制逻辑处理器CP处理器之间的通讯点数量超限检查：
计算机化查询一层数据库得到控制逻辑处理器CP清单及控制逻辑处理器 CP中包含的compound清单；
搜索链接检查表格中所有block类型的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：
查找compound信息，然后判断是否是该点所在的控制逻辑处理器CP，是则不处理，如果不是则输出到控制逻辑处理器CP间信号交换表，并统计数量，其中一个控制逻辑处理器CP只计一次；
当一个控制逻辑处理器CP的输入超过30个控制逻辑处理器CP或者输出超过100个控制逻辑处理器CP，该行底色标红，将结果导出至excel表格；
(3)一二层数据智能匹配分析
依据设计DCS一二层通讯的机制文件，整理出程序化匹配处理一二层组态的规则，结合已完成解析的一二层组态数据库，计算机化得到一二层组态数据不匹配结果；经分析一二层数据类型，按照设备、模拟量、开关量、报警四个类型进行一二层组态数据的匹配；
(3.1)设备类型：
(3.1.1)将二层组态数据中带控制窗的PO统一归为设备类型，包含 AIR_OP_DAMPER、BINARY_ACTUATOR、BLOCK_VALVE、 BLOCK_STP_VALVE、SOL_VALVE_F O、SOL_VALVE_FC、SELECTOR、 MULTI_COMMANDS、PER_TEST_SELECTOR、BINARY_COMMAND、 LOOP_CONTROL、LOOP_VALVE_FO、LOOP_VALVE_FC、 MANUAL_VALVE、MANUAL_ACTUATOR；
将上述类型的PO组态数据从二层专用数据库中提取，并取出包括SUBS、指令信息、描述信息、所属流程图的属性信息作为一二层组态数据匹配的原始基础信息；
同时依据规则：PO名前端机组号+系统号+_SUBS+:+设备名称+_S组成一个新变量用于智能化匹配一层数据格式；
(3.1.2)DCS一层组态数据中以_S结尾命名的block模块数据归为设备类型；
提取一层数据库中所有以_S结尾的pakout类型block，同时提取该设备以 _L4结尾的block模块的输入BI09～BI14中有_C.CIN*的信息，例如3RCV_P1:002VP_S即为3RCV002VP阀门的一层组态数据。提取一层数据库中所有以_S结尾的pakout类型block，同时提取该设备以_L4结尾的block模块的输入BI09～BI14中有_C.CIN*的信息，由此得到一层组态配置的操作指令，例如 3RCV002VP定位3RCV_P1:002V_L4模块，提取模块的输入BI09～BI14中有_C.CIN* 的信息。
(3.1.3)依据制定的匹配规则对一二层数据库中提取的设备类型组态数据信息进行比对，得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的设备组态信息但一层没有配置对应的组态信息；
2)一层配置了相应的设备组态信息但二层没有配置对应的组态信息；
3)一二层都配置某个设备组态信息，但SUBS配置不一致，导致该设备一二层链接失效；
4)一二层都配置某个设备组态信息，但操作指令配置不一致，导致无法正常从主控远程操作该设备；
未与二层组态匹配上的且包括*KM_S及*MY_S的一层列出的BLOCK从结果中删去；
同时检查一层设备类型组态二层指令下发接口模块_C和指令反馈接口模块 _S的输入输出是否一致，不一致则导出到结果；
(3.2)模拟量：
(3.2.1)查找二层组态数据库中ANALOG_INPUT_FQ、 MULT_ANA_INPUT两个类型的PO，并提取包括PO NAME、SUBS、单位、定值、量程的属性信息；
例如3RCV001MN(容控箱液位)，PONAME为3RCV001MN，SUBS为P1，单位为 m，量程为0.8m-2.15m，定值为L1＝0.9。
(3.2.2)在一层组态数据库中查找NAME中包含_V，KM_M(_S)，且TYPE 为AIN(orAINR)的BLOCK；
经去除SUB+:+_V后得到对象名字；例如3ADG_N3:003MD_V经处理后得到PONAME:3ADG003MD。
(3.2.3)对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的模拟量组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的模拟量组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的模拟量组态，但SUBS配置不一致，导致该模拟量一二层链接失效；
4)一二层均配置了相应的模拟量组态，但量程、单位或定值配置不一致，导致该模拟量显示异常；
5)多重模拟量输入(multi_analog_input)KM_M同时检测_S模块在一层组态中是否存在；
如果没有则输出一层缺失_S的模块；
(3.3)开关量：
查找二层组态数据库中BINARY_INPUT类型的PO，并提取PO NAME、 SUBS属性信息；
查找一层组态数据库中NAME包含_V且TYPE为CIN类型的block，经去除SUB+:+_V后得到对象名字；例如3RCV_N1:001KS_V经处理后得到 PONAME：3RCV001KS。
对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的开关量组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的开关量组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的开关量组态，但SUBS配置不一致(导致该模拟量一二层链接失效)；
(3.4)报警：
二层报警组态数据主要分为ALARM_INPUT、ALARM_INTERNAL及 ALARM_GROUP三个类型；
ALARM_INPUT类型开关量，由一层直接通讯至二层；ALARM_INTERNAL 及ALARM_GROUP由二层内部表达式计算触发相应的报警，其中表达式为一层送的开关量是否触发或一层送的模拟量是否超过报警阈值；
在二层组态数据库查找ALARM_INPUT类型PO，并提取出包括报警等级、报警描述、SUBS的属性信息；
在二层组态数据库查找ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型PO，并提取包括报警等级、报警阈值、报警描述、报警表达式的信息；
(3.4.1)在一层组态数据库中查找NAME中包含KA*_V，*为数字、字母或为空且TYPE为CIN或CINR类型的BLOCK；
去除SUB+:+_V后得到报警名称；例如3RCV_P1:001KA_V和 3KRT_N1:001KA1_V都为提取对象。去除SUB+:+_V后得到报警名称。 3RCV_P1:001KA_V经处理后得到3RCV001KA，3KRT_N1:001KA1_V经处理后得到3KRT001KA1。
(3.4.2)整理设计院提供的报警卡设计文件，并将设计文件导入软件解析得到设计的报警信息，包含报警名称、报警等级、报警定值；
(3.4.3)一二层报警组态比对：
对于ALARM_INPUT类型，对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的报警组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的报警组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的报警组态，但SUBS配置不一致，导致该报警无法正常触发；
对于ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型，按开关量及模拟量的比对方式检查报警表达式中的开关量及模拟量得到以下匹配结果：
1)表达式在一层组态中不存在，报警无法正常触发；
2)表达式在一层组态中存在，但SUBS属性不一致，报警无法正常触发；
(3.4.4)DCS配置报警与报警卡设计文件比对：
比对DCS二层报警组态与报警卡设计文件差异得到以下匹配结果：
1)DCS配置了相应报警组态而设计文件缺失；
2)报警卡设计文件设计相应报警组态而DCS未进行配置；
3)DCS及报警卡设计文件都配置有某一报警，但报警描述、等级、定值等信息不一致。

Claims (4)

1.一种DCS组态数据智能化分析调试方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)DCS二层组态数据自检
(1.1)DCS二层组态数据解析：
二层组态数据分为PO数据及画面组态；
PO数据形式为.dat的文本文件，DCS二层画面组态数据为.ilv文本文件；
(1.2)整理出二层组态数据自检规则，计算机化实现对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项DR，自检规则如下：
(a)设备组态指令配置信息检查：
检测所有带指令按钮PO配置的command id是否有误，正确的与PO名保持一致，软件将配置有误的PO自动输出到自检结果中；
(b)二层报警组态数据中的报警卡属性的配置信息检查：
计算机化检查alarm_input/alarm_internal/alarm_group类型PO的datesheet属性信息，核实是否正确配置，正确配置与PO名位号保持一致，软件自动将配置不一致或未进行配置的PO输出到自检结果，一次性得到报警卡信息配置错误、或者配置为空情况的不符合项；
(c)二层报警触发显示定值与真实触发定值一致性检查：计算机化检查alarm_internal类型报警中配置的定值：AC_AL属性，判断AC_AL属性与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的定值H1OS/H2OS/L1OS/L2OS是否一致，不一致则输出到自检结果；
(d)二层报警触发显示的测量单位与真实变送器单位一致性检查：
计算机化检查alarm_internal类型报警中配置的测量单位与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的单位是否一致，不一致则输出到自检结果；
(e)二层组态数据中无用报警卡文件检查：
通过匹配报警卡文件与配置的报警PO(alarm_input/alarm_internal/alarm_group)清单，得到未匹配上的报警卡文件，并输出到自检结果；
(f)二层组态数据描述检查：
检查数据包中所有PO的INFO属性信息中是否包含FAKE OBJECT，有则输出到检查结果中，并列出其所在的画面信息；
(g)二层画面组态中数显位数是否合适检查：
分别检查PO配置的format信息与画面中该PO的配置信息，并按以下规则进行计算后输出到结果：
1、PO FORMAT与DIAGRAM FORMAT不一致情况输出FORMAT不一致；
2、计算需求长度：PO format为F*类型，需求长度＝量程最大整数位数+*(F后面的数字)，判断得出的结果是否小于等于画面中的Readout Long；若不满足，输出不合格；
如果为I类型，需求长度＝量程最大整数位数，判断得出的结果是否小于等于ReadoutLong；若不满足，输出不合格；
如果PO format为E**类型(指数形式)，需求长度＝1(如果量程为正数)+*(E后面第一个*)+2+*(E后面的第二个*，即指数位)，判断得出的结果是否小于等于Readout Long，若不满足，输出不合格；
若量程包含负数段，则考虑负号；
(h)二层画面大小超限检查：
搜索.ilv画面格式文件中form_gen.bgimage_g1,如果X＝0，Y＝0，scaleX＝1，scaleY＝1或者相应属性为空则画面大小正常；
如果不为以上情况，则说明画面大小有问题，将不符合项输出到自检结果；
(i)二层画面中选择器selector指针信息与PO是否一致核查：
检查选择器selector的指令信息与画面中selector配置的指针信息是否一致，不一致则输出至自检结果；
计算机化处理得到的自检结果以excel表格形式导出，不同类型的自检按sheet的形式列出；
(2)DCS一层组态数据自检
(2.1)DCS一层组态数据控制逻辑按照既定的规则封装于不同的控制逻辑处理器CP中，每个控制逻辑处理器CP中包含一个或多个compound，每个compound包含不定量的组态控制最小单元block；
一层组态包含46类block，每类block具有标准的数据结构形式，block之间进行数据的链接交互；
(2.2)整理出一层组态自检规则，计算机化对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项，自检规则如下：
(a)一层组态数据链接失效检查：分析所有类型的block，筛选出存在链接外部信号属性的block；
数据库中搜索上述类型block的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：
信号包含":"则去除"."后面的内容(包括.)；
信号不包含":"，则在去除"."后面的内容后，还将当前计算的block的compound信息加入并进行组合；
上述处理完成后，在一层数据库进行block名的搜索，如果存在即没有问题，如果不存在，则输出结果至Excel表格；
(b)一层控制逻辑处理器CP处理器之间的通讯点数量超限检查：
计算机化查询一层数据库得到控制逻辑处理器CP清单及控制逻辑处理器CP中包含的compound清单；
搜索链接检查表格中所有block类型的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：
查找compound信息，然后判断是否是该点所在的控制逻辑处理器CP，是则不处理，如果不是则输出到控制逻辑处理器CP间信号交换表，并统计数量，其中一个控制逻辑处理器CP只计一次；
当一个控制逻辑处理器CP的输入超过30个控制逻辑处理器CP或者输出超过100个控制逻辑处理器CP，该行底色标红，将结果导出至excel表格；
(3)一二层数据智能匹配分析
依据设计DCS一二层通讯的机制文件，整理出程序化匹配处理一二层组态的规则，结合已完成解析的一二层组态数据库，计算机化得到一二层组态数据不匹配结果；经分析一二层数据类型，按照设备、模拟量、开关量、报警四个类型进行一二层组态数据的匹配；
(3.1)设备类型：
(3.1.1)将二层组态数据中带控制窗的PO统一归为设备类型，包含AIR_OP_DAMPER、BINARY_ACTUATOR、BLOCK_VALVE、BLOCK_STP_VALVE、SOL_VALVE_F O、SOL_VALVE_FC、SELECTOR、MULTI_COMMANDS、PER_TEST_SELECTOR、BINARY_COMMAND、LOOP_CONTROL、LOOP_VALVE_FO、LOOP_VALVE_FC、MANUAL_VALVE、MANUAL_ACTUATOR；
将上述类型的PO组态数据从二层专用数据库中提取，并取出包括SUBS、指令信息、描述信息、所属流程图的属性信息作为一二层组态数据匹配的原始基础信息；
同时依据规则：PO名前端机组号+系统号+_SUBS+:+设备名称+_S组成一个新变量用于智能化匹配一层数据格式；
(3.1.2)DCS一层组态数据中以_S结尾命名的block模块数据归为设备类型；
提取一层数据库中所有以_S结尾的pakout类型block，同时提取该设备以_L4结尾的block模块的输入BI09～BI14中有_C.CIN*的信息，由此得到一层组态配置的操作指令；
(3.1.3)依据制定的匹配规则对一二层数据库中提取的设备类型组态数据信息进行比对，得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的设备组态信息但一层没有配置对应的组态信息；
2)一层配置了相应的设备组态信息但二层没有配置对应的组态信息；
3)一二层都配置某个设备组态信息，但SUBS配置不一致，导致该设备一二层链接失效；
4)一二层都配置某个设备组态信息，但操作指令配置不一致，导致无法正常从主控远程操作该设备；
未与二层组态匹配上的且包括*KM_S及*MY_S的一层列出的BLOCK从结果中删去；
同时检查一层设备类型组态二层指令下发接口模块_C和指令反馈接口模块_S的输入输出是否一致，不一致则导出到结果；
(3.2)模拟量：
(3.2.1)查找二层组态数据库中ANALOG_INPUT_FQ、MULT_ANA_INPUT两个类型的PO，并提取包括PO NAME、SUBS、单位、定值、量程的属性信息；
(3.2.2)在一层组态数据库中查找NAME中包含_V，KM_M(_S)，且TYPE为AIN(or AINR)的BLOCK；
经去除SUB+:+_V后得到对象名字；
(3.2.3)对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的模拟量组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的模拟量组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的模拟量组态，但SUBS配置不一致，导致该模拟量一二层链接失效；
4)一二层均配置了相应的模拟量组态，但量程、单位或定值配置不一致，导致该模拟量显示异常；
5)多重模拟量输入(multi_analog_input)KM_M同时检测_S模块在一层组态中是否存在；
如果没有则输出一层缺失_S的模块；
(3.3)开关量：
查找二层组态数据库中BINARY_INPUT类型的PO，并提取PO NAME、SUBS属性信息；
查找一层组态数据库中NAME包含_V且TYPE为CIN类型的block，经去除SUB+:+_V后得到对象名字；
对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的开关量组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的开关量组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的开关量组态，但SUBS配置不一致(导致该模拟量一二层链接失效)；
(3.4)报警：
二层报警组态数据主要分为ALARM_INPUT、ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP三个类型；
ALARM_INPUT类型开关量，由一层直接通讯至二层；ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP由二层内部表达式计算触发相应的报警，其中表达式为一层送的开关量是否触发或一层送的模拟量是否超过报警阈值；
在二层组态数据库查找ALARM_INPUT类型PO，并提取出包括报警等级、报警描述、SUBS的属性信息；
在二层组态数据库查找ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型PO，并提取包括报警等级、报警阈值、报警描述、报警表达式的信息；
(3.4.1)在一层组态数据库中查找NAME中包含KA*_V，*为数字、字母或为空且TYPE为CIN或CINR类型的BLOCK；
去除SUB+:+_V后得到报警名称；
(3.4.2)整理设计院提供的报警卡设计文件，并将设计文件导入软件解析得到设计的报警信息，包含报警名称、报警等级、报警定值；
(3.4.3)一二层报警组态比对：
对于ALARM_INPUT类型，对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：
1)二层配置了相应的报警组态而一层未配置；
2)一层配置了相应的报警组态而二层未配置；
3)一二层均配置了相应的报警组态，但SUBS配置不一致，导致该报警无法正常触发；
对于ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型，按开关量及模拟量的比对方式检查报警表达式中的开关量及模拟量得到以下匹配结果：
1)表达式在一层组态中不存在，报警无法正常触发；
2)表达式在一层组态中存在，但SUBS属性不一致，报警无法正常触发；
(3.4.4)DCS配置报警与报警卡设计文件比对：
比对DCS二层报警组态与报警卡设计文件差异得到以下匹配结果：
1)DCS配置了相应报警组态而设计文件缺失；
2)报警卡设计文件设计相应报警组态而DCS未进行配置；
3)DCS及报警卡设计文件都配置有某一报警，但报警描述、等级、定值等信息不一致。
2.如权利要求1所述的一种DCS组态数据智能化分析调试方法，其特征在于：步骤(1.1)中，PO数据包含以下60种组态数据类型：
AIR_OP_DAMPER 风阀
ALARM_INPUT 外部输入报警
ALARM_INTERNAL 内部报警
ALARMS 报警
ANALOG_INPUT_FQ 模拟量输入
ANALOG_INTERNAL_FQ 内部计算模拟量
BINARY_ACTUATOR 摩尔动作设备
BINARY_COMMAND 摩尔命令
BINARY_CONSTANT 摩尔选择开关
BINARY_INPUT 摩尔量输入
BINARY_INTERNAL 内部摩尔量
BLOCK_STP_VALVE 带中停的截止阀
BLOCK_VALVE 摩尔阀门
CALCULATOR 计算器
DOM_A 模板
EMER_MODE 模式
FIRST_FAULT 首出报警
GENERAL_INFO 数据版本
GENERIC_FAULT 一般错误
GROUPED_ALARM 组报警
L1_IC_FAULT 一层仪控报警
LOGBOOK 日志
LOGIC_DIAG 逻辑树
LOOP_CONTROL 调节控制
LOOP_VALVE_FC 全关调阀
LOOP_VALVE_FO 全开调阀
MANUAL_ACTUATOR 手动设备
MANUAL_VALVE 手动阀门
MIMIC_BUTTON mimic 界面按钮
MIMIC_MENU mimic 界面菜单
MIMIC_TREE mimic 树形
MMU 模式
MODE 状态模式
MULT_ANA_INPUT 多重模拟量输入模块
MULTI_COMMANDS 组合命令
OPERATOR 操作权限
OPERATOR_WS 工作站
P_T 大刀图
PER_TEST_SELECTOR 定期试验选择按钮
PLANT_SYSTEM 平台系统
PRINTER 打印机
PROCEDURES 规程
REDUNDANT_SENSOR 备用传感器
RRA_MONITOR 余排监视
SAFETY_ACTUATOR 安全控制器
SAFETY_MIMIC 安全画面
SELECTOR 选择器
SERVER 服务器
SHEET 画面
SI_MONITORING 安工画面
SITUATION_GRP 运行工况组
SITUATIONS 运行工况
SOL_VALVE_FC 全关阀门
SOL_VALVE_FO 全开阀门
STATION 机组状态
SURVEILLANCE 服务器连接
TAGGING 挂牌
TIMER 时间计数器
VAR_GROUP 趋势组
XENON_POISONING氙毒功能模块。
3.如权利要求2所述的一种DCS组态数据智能化分析调试方法，其特征在于：步骤(1.2)(b)中，报警与报警卡对应关系为：3RCV001KA对应3RCV001FA。
4.如权利要求3所述的一种DCS组态数据智能化分析调试方法，其特征在于：步骤(2.1)中，blcok清单及含义如下：
ACCUM 积算模块
AIN 模拟量输入模块
AINR 冗余模拟量输入模块
AOUT 模拟量输出模块
AOUTR 冗余模拟量输出模块
BIN 二进制量输入模块
BOUT 二进制量输出模块
CALCA 高级计算模块
CHARC 描述模块
CIN 触点输入模块
CINR 冗余触点输入模块
COMPND 组合模块
COUT 触点输出模块
COUTR 冗余触点输出模块
ECB1 设备控制模块-模拟量输入
ECB2 设备控制模块-模拟量输入与输出
ECB201 设备控制模块-第三方设备接口
ECB4 设备控制模块-脉冲输入、模拟量输出
IIN 整数输入模块
IND 独立顺序模块
IOUT 整数输出模块
LIM 限幅模块
LOGIC 逻辑控制模块
MATH 数学运算模块
MCIN 多重触点输入模块
PAKIN 整体输入模块
PAKINR 冗余打包输入模块
PAKOUT 整体输出模块
PIDA 高级PID运算模块
RAMP 斜坡信号模块
REALM 实型报警模块
RIN 实型输入模块
RINR 冗余实型输入模块
ROUT 实型输出模块
SIGSEL信号选择模块
SWCH 选择模块。
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