CN107966904A - 面向不同控制对象的模型组封装系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种面向不同控制对象的模型组封装系统，包括硬点输入集合模块、设备本体模型模块和硬点输出集合模块，硬点输入集合模块采集硬点信息，并送入设备本体模型模块；所述设备本体模型模块定义有通用的输入接口和输出接口，通过参数整定选择不同类型设备模型的运行逻辑；设备本体模型模块中输出接口的硬点部分输出到硬点输出集合模块，通过硬点输出集合模块将设备本体模型模块动作信息配送给硬点输出通道。此种封装系统能够完成单个设备逻辑模型进行封装，在不需要重新组态的情况下，适用工程现场不同的设备类型成为可能。本发明还公开一种面向不同控制对象的模型组封装方法。

Description

面向不同控制对象的模型组封装系统及方法
技术领域
本发明属于电力自动化系统领域，特别涉及一种智能辅助领域设备通用逻辑模型组封装技术。
背景技术
自动化控制领域大量使用现代计算机技术(Computer)、现代控制技术(Control)、现代通信技术(Communication)及现代图形显示技术(CRT),即4C技术来实现对现场设备的监视与控制。在变电站智能辅助系统应用场合，存在大量的灯光、风机、水泵、阀门等被控设备，这些设备如果需要自动化控制，现场则需要工业测控装置通过接线电缆方式与设备进行电气信号的互联，将设备状态信息通过网络技术上送人机界面显示，并接受人机界面指令，同时操作人员需要通过人机界面与工业测控装置进行信息交互完成控制动作。自动控制系统需根据设备当前状态和控制需求合理给出具体的控制指令及设备状态。如设备启动时首先需要满足设备的启动条件才可以启动，设备停止时也需要满足停止条件；紧急情况发生时可以自动根据条件联锁触发启动/停止操作，确保设备及生产工艺安全；提供设备额外状态以便运行人员判断和操作，这些状态包括信号故障，启动、停止超时，跳闸等；提供设备检修时的指令抑制；提供远程启动、停止指令等等。
每一个设备的启动条件、允许条件、硬接线的接入位置都是不同的，需要不同的组态方式，但是例如每个设备操作都要接收从人机界面发出控制指令，这个指令到达启动前需要允许启动，启动后在一定时间内没有反馈需要给出超时判断等等逻辑是相同的。
因此对每一类设备都可以解耦为差异化逻辑和通用逻辑两个部分，对于同一类设备而言，这些通用逻辑都是相同的，即使如此，采用图形化单独组态，也会比较复杂，容易出错，而且一般而言现场设备数量众多，组态工作量非常大，同时模型若只能针对某一类设备，如果现场设备类型更换，由于外部接入的硬点信息是固定的，同时由于辅助系统现场设计不足，很多时候无法事先确定采用了何种设备，设备类型的变化导致模型发生变化，这些逻辑只能全部重组，无法复用，因此完全有必要针对一组输入输出的硬件集合进行整体考虑，实现可以适用大部分工程中设备类型变化的组态模式。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种面向不同控制对象的模型组封装系统及方法，其可克服目前技术图形化组态中每一个设备的通用逻辑都需要的单独组态而且在硬接点接入固定的情况下无法复用的情况，能够完成单个设备逻辑模型进行封装，在不需要重新组态的情况下，适用工程现场不同的设备类型成为可能。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种面向不同控制对象的模型组封装系统，包括硬点输入集合模块、设备本体模型模块和硬点输出集合模块，其中，硬点输入集合模块采集硬点信息，并送入设备本体模型模块；所述设备本体模型模块定义有通用的输入接口和输出接口，通过参数整定选择不同类型设备模型的运行逻辑；设备本体模型模块中输出接口的硬点部分输出到硬点输出集合模块，通过硬点输出集合模块将设备本体模型模块动作信息配送给硬点输出通道。
上述硬点输入集合模块采集选定一块或多块开入板卡的硬点信息，以整型数据的形式送入设备本体模型模块。
上述硬点输出集合模块将整型数据送出到选定一块或多块开出板卡的硬点输出通道。
一种面向不同控制对象的模型组封装方法，设置硬点输入集合模块、设备本体模型模块和硬点输出集合模块，其中，硬点输入集合模块用于采集硬点信息，并送入设备本体模型模块；所述设备本体模型模块定义有通用的输入接口和输出接口，通过参数整定选择不同类型设备模型的运行逻辑；设备本体模型模块中输出接口的硬点部分输出到硬点输出集合模块，通过硬点输出集合模块将设备本体模型模块动作信息配送给硬点输出通道。
上述硬点输入集合模块采集选定一块或多块开入板卡的硬点信息，以整型数据的形式送入设备本体模型模块。
上述硬点输出集合模块将整型数据送出到选定一块或多块开出板卡的硬点输出通道。
上述硬点输入集合模块和硬点输出集合模块均具有单点移位功能，当某板卡某通道故障时而该板卡有备用通道，在不更换板卡的前提下将外部实际电缆移到备用通道，不需修改组态，只要修改定值即可接入。
上述设备本体模型模块中的输入接口信号分为两类，一类是软点信号，一类是硬点信号，软点信号接口为通用的逻辑输入接口，包括两类信号，一类是人机界面指令信号，一类是允许条件、联锁动作逻辑、顺序控制逻辑，这些差异化逻辑在外部组态实现后送入标准输入接口；硬点信号接口接收硬点输入集合模块的输出数据，实际运行时通过参数调整使得不同的设备模型通过内部不同的模型算法获取不同的硬点反馈值以及通用逻辑完成整个设备模型逻辑的运行。
上述设备本体模型模块中的输出接口信号分为两类，一类是软点信号，一类是硬点信号，输出信号是长电平还是短电平通过设备本体模型模块参数来控制；软点信号接口为通用的逻辑输出接口，为设备的状态信息；硬点信号接口输出为数据整型信号，送给硬点输出集合模块。
采用上述方案后，本发明提供一种模型组封装系统及方法，可以完成批量设备通用逻辑组态和复用，当n个实例运行时，当工程现场实际接入的设备类型发生变化时，不需要重新进行设备级通用逻辑组态，即可切换为不同类型设备的运行逻辑。本发明能够大大减少组态工作量，提高工作效率，减少了出错概率，降低现场调试的难度，降低了项目成本。
附图说明
图1是本发明的逻辑运行结构示意图；
图2是本发明中硬点输入集合模块的工作流程图；
图3是本发明中设备本体模型模块的工作流程图；
图4是本发明中硬点输出集合模块的工作流程图；
图5是本发明实施例中设备本体模型模块的实例图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
如图1所示，本发明提供一种基于智能辅助系统面向不同控制对象的模型组封装方法，设置硬点输入集合模块、设备本体模型模块和硬点输出集合模块，下面分别介绍。
硬点输入集合模块用于采集选定一块或多块开入板卡的硬点信息，通过内部逻辑算法排列组合后将其输出为一个整型数据，配送给设备本体模型模块。所述硬点输入集合模块和硬点输出集合模块同时具有单点移位功能，单点移位功能是指当某板卡某通道故障时而该板卡有备用通道，可以在不更换板卡的前提下将外部实际电缆移到备用通道，不需修改组态，只要修改定值即可接入，从而解决单通道硬件故障的问题。
所述设备本体模型模块定义有通用的输入接口、参数定值和输出接口，可以通过参数整定选择不同类型设备模型的运行逻辑。具体来说，输入接口信号分为两类，一类是软点信号，一类是硬点信号，软点信号接口为通用的逻辑输入接口，包括两类信号，一类是人机界面指令信号，操作人员可以从监控后台发出指令控制设备启停、禁止设备操作、设备故障确认等，一类是允许条件、联锁动作逻辑、顺序控制逻辑，这些差异化逻辑在外部组态实现后送入标准输入接口；硬点信号接口接收硬点输入集合模块的输出数据，实际运行时通过参数调整使得不同的设备模型通过内部不同的模型算法获取不同的硬点反馈值以及通用逻辑完成整个设备模型逻辑的运行。
设备本体模型模块内部有各种设备模型运行的通用逻辑，通过模式参数定值切换接收不同通道的硬点信息，选择不同设备模型的运行逻辑。
输出接口信号分为两类，一类是软点信号，一类是硬点信号，输出信号是长电平还是短电平通过设备本体模型模块参数来控制。软点信号接口为通用的逻辑输出接口，为设备的状态信息。硬点信号接口输出为数据整型信号，送给硬点输出集合模块，硬点信号通过接收整个设备组所有实例运行的硬点整型输出，进行逻辑与运算，并分配到所有实际硬点通道上去，达到硬点信号输出的目的。
设备本体模型模块中输出接口的硬点部分输出到硬点输出集合模块，通过硬点输出集合模块将设备本体模型模块动作信息配送给硬点输出通道。
所述硬点输出集合模块将整型数据送出到选定一块或多块开出板卡的硬点输出通道。
如图1所示，3种模块以图形方式封装以后，可以拖曳到下位机工具软件图形组态界面，并通过连线完成逻辑组态，并最终下载到工业测控装置中完成逻辑实时运算。
本发明中的硬点输入集合模块，设备本体模型模块和硬点输出集合模块均可配置在工业测控装置节点上，硬点输入集合模块通过图1接入硬件板卡通道信息，通过图2算法输出硬点数据集送给设备本体模型模块。
对于不同类型的设备，由于接口方式不同，通用逻辑部分其实也有很大差别，例如以灯和风机为例，硬点接口分别如表1和表2所示：
表1灯接口说明
表2风机接口说明
如表1和表2所述，简单的射灯只要接入1个控制1个反馈信号，而相对而言复杂的风机则有2个控制5个反馈信号，硬点部分差别较大，两者之间的通用逻辑部分存在不小差距，但是软点部分基本上可以采用同样的接口，如图5所示，射灯和风机在软点输入输出接口部分采用相同接口是可行的，通过模式参数调整选择匹配不同类型的设备逻辑，从而实现1套组态图形结构完成不同设备类型接入的功能。通过图3进行设备逻辑运算完成后，将相应的硬点输出集送给硬点输出集合模块，通过图4硬点输出集合模块完成逻辑算法送到相应的硬件板卡输出通道，完成整体逻辑。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种面向不同控制对象的模型组封装系统，其特征在于：包括硬点输入集合模块、设备本体模型模块和硬点输出集合模块，其中，硬点输入集合模块采集硬点信息，并送入设备本体模型模块；所述设备本体模型模块定义有通用的输入接口和输出接口，通过参数整定选择不同类型设备模型的运行逻辑；设备本体模型模块中输出接口的硬点部分输出到硬点输出集合模块，通过硬点输出集合模块将设备本体模型模块动作信息配送给硬点输出通道。
2.如权利要求1所述的面向不同控制对象的模型组封装系统，其特征在于：所述硬点输入集合模块采集选定一块或多块开入板卡的硬点信息，以整型数据的形式送入设备本体模型模块。
3.如权利要求2所述的面向不同控制对象的模型组封装系统，其特征在于：所述硬点输出集合模块将整型数据送出到选定一块或多块开出板卡的硬点输出通道。
4.一种面向不同控制对象的模型组封装方法，其特征在于：设置硬点输入集合模块、设备本体模型模块和硬点输出集合模块，其中，硬点输入集合模块用于采集硬点信息，并送入设备本体模型模块；所述设备本体模型模块定义有通用的输入接口和输出接口，通过参数整定选择不同类型设备模型的运行逻辑；设备本体模型模块中输出接口的硬点部分输出到硬点输出集合模块，通过硬点输出集合模块将设备本体模型模块动作信息配送给硬点输出通道。
5.如权利要求4所述的面向不同控制对象的模型组封装方法，其特征在于：所述硬点输入集合模块采集选定一块或多块开入板卡的硬点信息，以整型数据的形式送入设备本体模型模块。
6.如权利要求5所述的面向不同控制对象的模型组封装方法，其特征在于：所述硬点输出集合模块将整型数据送出到选定一块或多块开出板卡的硬点输出通道。
7.如权利要求4所述的面向不同控制对象的模型组封装方法，其特征在于：所述硬点输入集合模块和硬点输出集合模块均具有单点移位功能，当某板卡某通道故障时而该板卡有备用通道，在不更换板卡的前提下将外部实际电缆移到备用通道，不需修改组态，只要修改定值即可接入。
8.如权利要求4所述的面向不同控制对象的模型组封装方法，其特征在于：所述设备本体模型模块中的输入接口信号分为两类，一类是软点信号，一类是硬点信号，软点信号接口为通用的逻辑输入接口，包括两类信号，一类是人机界面指令信号，一类是允许条件、联锁动作逻辑、顺序控制逻辑，这些差异化逻辑在外部组态实现后送入标准输入接口；硬点信号接口接收硬点输入集合模块的输出数据，实际运行时通过参数调整使得不同的设备模型通过内部不同的模型算法获取不同的硬点反馈值以及通用逻辑完成整个设备模型逻辑的运行。
9.如权利要求4所述的面向不同控制对象的模型组封装方法，其特征在于：所述设备本体模型模块中的输出接口信号分为两类，一类是软点信号，一类是硬点信号，输出信号是长电平还是短电平通过设备本体模型模块参数来控制；软点信号接口为通用的逻辑输出接口，为设备的状态信息；硬点信号接口输出为数据整型信号，送给硬点输出集合模块。
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