CN111413948A - 用于判断plc与dcs通讯是否正常的装置和方法 - Google Patents

用于判断plc与dcs通讯是否正常的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置和方法。所述装置包括模拟量心跳信号产生模块、比较模块、延时断开模块、通讯信号获取模块，其中，模拟量心跳信号产生模块产生模拟量心跳信号，并且将所产生的模拟量心跳信号传送到比较模块；比较模块将原始的模拟量心跳信号进行一阶惯性滞后处理，然后将原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号进行比较，以确定是否满足特定条件；延时断开模块在所述比较模块确定满足特定条件的情况下延时60s断开；通讯信号获取模块获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。本发明能够快速并且有效地判断PLC与DCS之间的通信是否正常，确保PLC与DCS两个系统之间的数据传送，提高脱硝控制系统的控制水平和效率。

Description

用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置和方法
技术领域
本发明涉及脱硝控制技术领域，尤其是涉及一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置和方法。
背景技术
目前，随着国家一系列政策和法规的颁布，如《大气污染防治法》、《火电厂大气污染物排放标准》、《排污费征收使用管理条例》、《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》等，各电厂陆续开展了烟气超低排放改造。超低排放改造后要求燃煤电厂NOx排放浓度须低于50mg/m3，开发完善的火电厂脱硝控制技术成为我国电厂势在必行的任务。
目前常规的脱硝控制方法主要采用串级PID，其对应的控制逻辑主要内嵌在DCS中，但是随着互联网+、人工智能、大数据、物联网等技术的发展，DCS由于其自身的原因，无法实现高级智能算法。因此，外挂式PLC脱硝控制技术成为大家关注的方法。可以将一些高级算法编入PLC控制逻辑中或者通过将高级编程工具直接与PLC连接，将PLC运算指令发送至DCS系统中，实现更智能的控制。因此，PLC与DCS之间的通讯成为首要任务，如何判断两者之间通讯是否正常成为本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置和方法。根据本发明的技术方案能够快速并且有效地判断PLC与DCS之间的通信是否正常，确保两个系统之间的数据传送，提高脱硝控制系统的控制水平和效率。
通过本发明可以实现的技术目的不限于上文已经特别描述的内容，并且本领域技术人员将从下面的详细描述中更加清楚地理解本文中未描述的其他技术目的。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
根据本发明公开的一方面，本发明提供一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置，所述装置包括模拟量心跳信号产生模块、比较模块、延时断开模块、通讯信号获取模块，
其中，所述模拟量心跳信号产生模块产生模拟量心跳信号，并且将所产生的模拟量心跳信号传送到所述比较模块；
所述比较模块将原始的模拟量心跳信号进行一阶惯性滞后处理，然后将原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号进行比较，以确定是否满足特定条件；
所述延时断开模块在所述比较模块确定满足特定条件的情况下延时60s断开；
所述通讯信号获取模块获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。
可选地，所述模拟量心跳信号的振幅为0与10、时间间隔为1s；所述模拟量心跳信号通过两个常闭开关、两个常开开关以及两个时间为1s的上升沿定时器产生。
可选地，所述一阶惯性滞后处理采用的传递函数为G(s)＝1/(10s+1)；所述比较模块比较原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号之间的差值，确定该差值满足小于等于-0.1或者大于等于0.1。
可选地，当PLC在60s之内恢复正常时，将PLC与DCS数字量通讯信号视为一直处于正常状态。
可选地，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为1时，表示PLC与DCS之间的通讯正常，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为0时，表示PLC与DCS之间的通讯不正常。
根据本发明公开的一方面，本发明提供一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的方法，所述方法包括：
产生模块产生模拟量心跳信号；
将原始的模拟量心跳信号进行一阶惯性滞后处理，然后将原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号进行比较，以确定是否满足特定条件；
在确定满足特定条件的情况下延时60s断开；
获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。
可选地，所述模拟量心跳信号的振幅为0与10、时间间隔为1s；所述模拟量心跳信号通过两个常闭开关、两个常开开关以及两个时间为1s的上升沿定时器产生。
可选地，所述一阶惯性滞后处理采用的传递函数为G(s)＝1/(10s+1)；比较原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号之间的差值，确定该差值满足小于等于-0.1或者大于等于0.1。
可选地，当PLC在60s之内恢复正常时，将PLC与DCS数字量通讯信号视为一直处于正常状态。
可选地，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为1时，表示PLC与DCS之间的通讯正常，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为0时，表示PLC与DCS之间的通讯不正常。
上述技术方案仅为本发明实施例的一些部分，本领域技术人员从以下本发明的详细描述中可以导出和理解包含了本发明的技术特征的各种实施例。
本发明的技术方案通过将不同通讯模块重新组合，提供的一种PLC与DCS通讯正常判断装置，能够及时有效地判断PLC与DCS系统之间通讯是否正常，保证PLC控制器系统能够正常使用，进而保证脱硝控制系统的控制水平和效果。本发明的技术方案通过PLC发送模拟信号，通过DCS接收运算后的数字量指令，当通讯不正常时能够快速判断出PLC系统侧或者DCS系统侧出现问题。
本领域技术人员将会理解，通过本发明可以实现的效果不限于上文已经具体描述的内容，并且从以下详细说明中将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明提供的一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的方法的逻辑结构图；
图2为本发明提供的一种基于Matlab/Simulink仿真图；
图3为根据图2的仿真图得到的运行效果图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。下面将参考附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明实现的唯一实施例。以下详细描述包括具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。
在一些情况下，已知的结构和设备被省略或以框图形式示出，集中于结构和设备的重要特征，以免模糊本发明的概念。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置，所述装置包括模拟量心跳信号产生模块、比较模块、延时断开模块、通讯信号获取模块，其中，所述模拟量心跳信号产生模块产生模拟量心跳信号，并且将所产生的模拟量心跳信号传送到所述比较模块；所述比较模块将原始的模拟量心跳信号进行一阶惯性滞后处理，然后将原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号进行比较，以确定是否满足特定条件；所述延时断开模块在所述比较模块确定满足特定条件的情况下延时60s断开；所述通讯信号获取模块获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。例如，所述模拟量心跳信号的振幅为0与10、时间间隔为1s；所述模拟量心跳信号通过两个常闭开关、两个常开开关以及两个时间为1s的上升沿定时器产生。例如，所述一阶惯性滞后处理采用的传递函数为G(s)＝1/(10s+1)；所述比较模块比较原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号之间的差值，确定该差值满足小于等于-0.1或者大于等于0.1。例如，当PLC在60s之内恢复正常时，将PLC与DCS数字量通讯信号视为一直处于正常状态。例如，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为1时，表示PLC与DCS之间的通讯正常，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为0时，表示PLC与DCS之间的通讯不正常。本发明的装置能够及时有效地判断PLC与DCS系统之间通讯是否正常，保证PLC控制器系统能够正常使用，进而保证脱硝控制系统的控制水平和效果。
图1示出了本发明实施例提供的一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的方法的逻辑结构图。为了更清楚的说明示出本发明的效果，设计了图2的仿真图及图3的效果图。本发明提供一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的方法，包括：模拟量心跳信号产生过程、比较过程、延时断开过程、通讯信号获取过程；所述模拟量心跳信号产生过程与比较过程连接；所述比较过程与延时断开过程；所述延时断开过程与通讯信号获取过程连接，模拟量心跳信号产生过程产生模块产生模拟量心跳信号；比较过程将原始的模拟量心跳信号进行一阶惯性滞后处理，然后将原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号进行比较，以确定是否满足特定条件；延时断开过程在确定满足特定条件的情况下延时60s断开；通讯信号获取过程获取模块获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。例如，所述模拟量心跳信号的振幅为0与10、时间间隔为1s；所述模拟量心跳信号通过两个常闭开关、两个常开开关以及两个时间为1s的上升沿定时器产生。例如，所述一阶惯性滞后处理采用的传递函数为G(s)＝1/(10s+1)；比较原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号之间的差值，确定该差值满足小于等于-0.1或者大于等于0.1。例如，当PLC在60s之内恢复正常时，将PLC与DCS数字量通讯信号视为一直处于正常状态。例如，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为1时，表示PLC与DCS之间的通讯正常，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为0时，表示PLC与DCS之间的通讯不正常。
具体地，参考图2，所述延时断开过程主要用于在比较模块满足的条件下延时60s断开，即变为0；所述延时60s断开主要是为了考虑PLC在60s之内的异常属于正常，当在60s之内恢复正常时，认为此信号一直处于正常状态。所述通讯信号获取过程主要用来获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。参考图3，当该信号为1时，表示PLC与DCS之间的通讯正常，当信号为0时，表示PLC与DCS之间的通讯不正常。
通过采用本发明提供的一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置，能够及时有效地判断PLC与DCS系统之间通讯是否正常，保证PLC控制器系统能够正常使用，进而保证脱硝控制系统的控制水平和效果；同时该系统通过PLC发送模拟信号，通过DCS接收运算后的数字量指令，当通讯不正常时能够快速判断出PLC系统侧或者DCS系统侧出现问题。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
如上所述，已经给出了本发明的优选实施例的详细描述，以使本领域技术人员能够实施和实践本发明。虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和改变。因此，本发明不应限于在此描述的特定实施例，而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (10)

1.一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的装置，其特征在于，所述装置包括模拟量心跳信号产生模块、比较模块、延时断开模块、通讯信号获取模块，
其中，所述模拟量心跳信号产生模块产生模拟量心跳信号，并且将所产生的模拟量心跳信号传送到所述比较模块；
所述比较模块将原始的模拟量心跳信号进行一阶惯性滞后处理，然后将原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号进行比较，以确定是否满足特定条件；
所述延时断开模块在所述比较模块确定满足特定条件的情况下延时60s断开；
所述通讯信号获取模块获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，所述模拟量心跳信号的振幅为0与10、时间间隔为1s；所述模拟量心跳信号通过两个常闭开关、两个常开开关以及两个时间为1s的上升沿定时器产生。
3.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，所述一阶惯性滞后处理采用的传递函数为G(s)＝1/(10s+1)；所述比较模块比较原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号之间的差值，确定该差值满足小于等于-0.1或者大于等于0.1。
4.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，当PLC在60s之内恢复正常时，将PLC与DCS数字量通讯信号视为一直处于正常状态。
5.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为1时，表示PLC与DCS之间的通讯正常，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为0时，表示PLC与DCS之间的通讯不正常。
6.一种用于判断PLC与DCS通讯是否正常的方法，其特征在于，所述方法包括：
产生模块产生模拟量心跳信号；
将原始的模拟量心跳信号进行一阶惯性滞后处理，然后将原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号进行比较，以确定是否满足特定条件；
在确定满足特定条件的情况下延时60s断开；
获取最终的PLC与DCS数字量通讯信号。
7.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，所述模拟量心跳信号的振幅为0与10、时间间隔为1s；所述模拟量心跳信号通过两个常闭开关、两个常开开关以及两个时间为1s的上升沿定时器产生。
8.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，所述一阶惯性滞后处理采用的传递函数为G(s)＝1/(10s+1)；比较原始的模拟量心跳信号与其一阶惯性滞后的信号之间的差值，确定该差值满足小于等于-0.1或者大于等于0.1。
9.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，当PLC在60s之内恢复正常时，将PLC与DCS数字量通讯信号视为一直处于正常状态。
10.根据权利要求6所述的方法，
其特征在于，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为1时，表示PLC与DCS之间的通讯正常，当最终的PLC与DCS数字量通讯信号为0时，表示PLC与DCS之间的通讯不正常。
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