CN112767513A - 一种可视化流程图和事件同步组态工具及流程图绘制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可视化流程图和事件同步组态工具，包括流程图绘制模块、模型库模块、数据配置模块、数据加载模块和甘特图模块；模型库模块用于存储连接单元；流程图绘制模块调用连接单元，并在连接单元之间绘制连接线；数据加载模块导入工业设备数据的数据集；数据配置模块用于配置工业流程图中连接单元与工业设备数据的对应关系以及配置工业流程图中的连接单元之间连接线的参数；甘特图模块用于基于获取的第二数据配置模块配置的连接线参数，以甘特图形式展示调度排产事件；本发明还公开了一种流程图绘制方法；提高配置调度排产事件的效率，使流程图和调度排产事件同步，并将调度排产事件以甘特图形式展示出来，以及智能添加多个连接点。

Description

一种可视化流程图和事件同步组态工具及流程图绘制方法

技术领域

本发明涉及可视化组态工具领域，具体涉及一种可视化流程图和事件同步组态工具及流程图绘制方法。

背景技术

化工炼油型企业经营管理的最大特点是原料成本在整个经营成本中占比很大，一般均达到40％以上，炼油企业的原料成本甚至高达80％-85％。因此以企业价值链最大化为目的的计划排产工作显得尤为重要。目前炼油、化工行业的调度排产人员需要绘制复杂的工业流程图和重复配置排产事件以达成生产调度效益最大化的目的。

在实际的应用中，工业流程图基本采用表格的形式，大部分是excel表格。该形式需要工作人员具备丰富的调度排产经验，并且该形式不够直观、绘制繁琐、容易出错，导致企业消耗大量资源。

针对上述目的，一些可视化流程组态工具不断涌现。但是仍存在流程图不直观，编制繁琐，容易出错等问题。目前部分流程图绘制软件中的连接单元仅包括矩形、圆形或者菱形，导致使用者在调度排产工作时仅能通过文本名或者设置图形颜色来辨别设备名称或类型；部分软件可以自定义连接单元的图形，但是连接方式繁琐，无法从某一个连接单元直接拖拽出一根连线连接到另一个连接单元。所述连接线，即为连接单元间形成的带箭头线段，以此表现设备间的流股流向。进一步地，业内可视化流程组态工具只能绘制简单的流程图，无法与事件同步，使用者在进行调度排产工作时需要打开其他软件来设置相关的排产事件，使得操作更加繁琐，工作效率低下。

中国发明专利CN109634596A公开了一种无需人工手动输入代码且易于编辑和重用的基于流程图的可视化编程工具，涉及楼宇控制与可视化领域，所述流程图绘制界面包括能够完整描述流程图不同功能的控件，该公开的发明未涉及炼油、煤化工和精细化工等领域，并且控件只包括方框、菱形或圆圈，使得使用者在调度排产工作时仅能通过文本名或者设置图形颜色来辨别设备名称或类型。

中国发明专利CN110363828A，公开了以下技术方案，连接单元有一个节点有一个或多个连接点，各个节点考连接点之间的连线联系起来的，调用用于绘制贝塞尔曲线的目标组件，基于路径参数绘制贝塞尔曲线，从而将两个连接单元连接起来，但是涉及多个连接点时，需要创建新的节点连接点，缺少智能添加连接点并智能计算间距和曲线路径的方法。

中国发明专利CN105808217A，主要提供了一种对网页中的流程图进行编辑的方法和装置，以实现将流程图方便地在网页上显示和编辑，但无法应用于桌面软件。并且流程图节点只包括方框、菱形或圆圈，缺少自定义图片功能，而且只能绘制简单的流程图，无法与事件同步。

发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，本发明提出了一种可视化流程图和事件同步工具及流程图绘制方法，有效的提高绘制工业流程图和配置调度排产事件的效率，并可将流程图与调度排产事件同步，并将调度排产事件以甘特图形式展示。

为此，本发明的第一个目的是提供了一种可视化流程图和事件同步工具，

包括流程图绘制模块、与流程图绘制模块分别连接的模型库模块和数据配置模块、以及与数据配置模块分别连接的数据加载模块和甘特图模块；所述模型库模块用于存储基于需求配置的连接单元；所述流程图绘制模块用于调用模型库模块的连接单元，并在连接单元之间绘制连接线，从而绘制工业流程图；所述数据加载模块用于导入工业设备数据的数据集；所述数据配置模块包括第一数据配置模块和第二数据配置模块，其中第一数据配置模块用于配置工业流程图中连接单元与工业设备数据的对应关系；所述第二数据配置模块用于配置工业流程图中的连接单元之间连接线的参数，从而实现工业流程图与调度排产事件同步；所述甘特图模块用于基于获取的第二数据配置模块配置的连接线参数，以甘特图形式展示调度排产事件。

进一步的，所述流程图绘制模块还用于基于预设参数为连接单元自动添加连接点，并为新增连接点分配间距，以及分配连接线的路径。

进一步的，所述第一数据配置模块，还用于通过数据加载模块搜索符合要求的工业设备，并进行连接单元与工业设备对应配置。

进一步的，还包括流程树模块，所述流程树模块用于保存或读取工业流程图，并以树型结构的形式展示流程图名称。

进一步的，还包括动态显示模块，所述动态显示模块用于获取连接单元对应的数据集变量，并对数据集变量内容进行动态显示，以及，用于自定义连接线的变化形态。

本发明的第二个目的是提供基于上述组态工具的流程图绘制方法，具体包括：S1、流程图绘制模块调用所需的模型库模块中的连接单元至流程图；S2、通过数据加载模块加载工业设备数据至数据集；S3、配置连接单元参数，从而将工业设备数据与连接单元关联；S4、连接单元之间通过绘制连接线连接；S5、配置连接线参数，从而将连接单元与调度排产事件关联，并以甘特图形式展示调度排产事件。

进一步的，还包括S6，保存和读取绘制的流程图，并以树形结构形式展示流程图名称。

进一步的，步骤S4具体包括：S41、单击连接单元的第一连接点拖拽出一根连接线连接到其他连接单元的连接点；S42、计算连接单元的初始连接点坐标；S43、获取连接单元的属性，从而计算新增连接点坐标，新增连接点的个数不能超过预设的连接单元的连接线个数；S44、直接连接新增连接点与其他连接单元的连接点。

进一步的，步骤S42具体包括，S421、获取连接单元的左上角在工业流程图的坐标{X，Y}、和连接单元宽度Width、高度Height、以及最大连接线个数m；S422、计算初始连接点坐标，myTopStart＝{X+Width/2,Y}；myRightStart＝{X+Width,Y+Height/2}；myBottomStart＝{X+Width/2,Y+Height}；myLeftStart＝{X,Y+Height/2}；其中，myTopStart为连接单元的顶部初始连接点的坐标，myRightStart为连接单元的右部初始连接点的坐标，myBottomStart为连接单元的底部初始连接点的坐标，myLeftStart为连接单元的左部初始连接点的坐标。

进一步的，步骤S43中计算新增连接点坐标具体包括：若新增连接点位于连接单元的上方，则新增上方连接点坐标为myTopStart_new＝{X+Width/2-myTopBreadth(n)/2,Y}；其中，myTopBreadth(n)＝myTopBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myTopBreadth(0)的值为0；w为预设的连接点间距，n为新增点个数；若新增连接点位于连接单元的右方，则新增右方连接点坐标为myRightStart__new＝{X+Width,Y+Height/2-myRightBreadth(n)/2}；其中，myRightBreadth(n)＝myRightBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myRightBreadth(0)的值为0，w为预设的连接点间距，n为新增点个数；若新增连接点位于连接单元的下方，则新增下方连接点坐标为myBottomStart__new＝{X+Width/2+myBottomBreadth(n)/2,Y+Height}；其中，myBottomBreadth(n)＝myBottomBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myBottomBreadth(0)的值为0，w为预设的连接点间距，n为新增点个数；若新增连接点位于连接单元的左方，则新增左方连接点坐标为myLeftStart__new＝{X,Y+Height/2+myLeftBreadth(n)/2},其中，myLeftBreadth(n)＝myLeftBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myLeftBreadth(n)的值为0，w为预设的连接点间距，n为新增点个数。

本发明的有益效果是：

1、通过数据配置模块关联了工业设备数据、流程图和排产事件，使流程图和调度排产事件同步；

2、简化了炼油和化工领域传统的调度排产工作，大幅提高了工作效率；

3、将调度排产事件以甘特图形式展示出来，更加直观和清晰的进行调度排产；

4、增加了连接单元智能添加多个连接点的算法，并可自动计算间距和曲线路径，使多个连接点进行连接时，操作简单，并且降低了错误率；

5、根据需求自定义连接单元的属性，使调度排产使对连接单元功能、属性等配置和使用更加直观；

6、动态显示连接单元关联的工业设备数据，并且可对连接线的参数进行设置，使绘制出的工业流程图可读性更强，方便绘制后的工业流程图的可操作性；

7、通过数据配置模块对多种参数进行设置，使绘制的流程图的灵活性和通用性更强。

附图说明

图1为本发明实施例的可视化流程图和事件同步组态工具原理示意图；

图2为本发明实施例的模型库模块示意图；

图3为本发明实施例的基本连接单元示意图；

图4为本发明实施例的基本工业流程图示意图；

图5为本发明实施例的数据加载模块示意图；

图6为本发明实施例的第一数据配置模块示意图；

图7为本发明实施例的第二数据配置模块示意图；

图8为本发明实施例的甘特图模块示意图；

图9为本发明实施例的组态工具的主界面示意图；

图10为本发明实施例的流程图绘制方法的流程示意图；

图11为本发明实施例的工业流程图示意图；

图12为本发明实施例的工业流程图的对应甘特图。

具体实施方式

为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本发明的保护范围。

本实施例所述的可视化流程图和事件同步组态工具包括模型库模块、流程图绘制模块、数据加载模块、数据配置模块、甘特图模块、流程树模块以及动态显示模块。结合图1对本实施例的可视化流程图和事件同步组态工具的各个组成模块，进行详细说明。

模型库模块：用于存储基于需求配置的连接单元，并可根据需求，配置连接单元的图片、大小以及连接单元进口和出口连接的连接线上限值等属性。如图2所示，为模型库模块示意图，本实施例的模型库模块，包括真实储罐连接单元，并将真实储罐的连接单元的模型图片配置为与真实储罐相近的图片，使工业流程图中的连接单元可以直观的展示其对应的工业设备。解决了之前的解决了流程图软件的连接单元只包含矩形、菱形或圆形的缺陷。使用者可以拖拽模型库模块的连接单元至流程图，按需求绘制流程图。

流程图绘制模块：用于调用模型库模块的连接单元，并在连接单元之间绘制连接线，从而绘制工业流程图。如图3所示，流程图绘制模块调用模型库模块的一个最基本的连接单元的示意图。一个连接单元包括上、下、左、右四个连接点。如图4所示，为一个最基本的工业流程图，流程图绘制模块调用模型库模块的两个最基本的连接单元的，并将左边第一个连接单元的最右侧连接点与右边第二个连接单元的最左侧连接点通过直接连接。但是，在实际的应用中，进出连接线的数量并不是唯一的，如图2中所示的二次装置连接单元所示，输入连接1个进入连接线，输出连接4个进入连接线。如果针对包括多个连接点的连接单元来说，采用直接连接需要频繁地获取两个节点之间的坐标绘制贝塞尔曲线，操作较繁琐，而且容易出错。因此，为了使可以连接多个连接线的连接单元之间的连接操作简单，正确率高，本实施例的流程图绘制模块还可以只能添加连接单元的连接点并且只能智能计算连接点间距和曲线路径。

需要说明的是，连接单元生成连接线的数量可以根据需求在模型库模块和数据配置模块中均可以设置的，一般设置的是上限值。

数据加载模块，用于导入工业设备的数据集。本发明的提出主要是为了解决炼油和化工行业调度排产工作效率低下的问题，因此本实施例的数据加载模块主要用于导入炼油或化工行业的工业设备数据的数据集，工业设备数据一般保存在企业数据库中，包括装置编码、装置描述，装置类型、负荷上限、负荷下限或者单位类型等，如图5所示，为数据加载模块示意图。工业设备数据一般采用EXCEL导入的方式导入至数据加载模块，当然也可以采用手动输入。

数据配置模块：该模块是架起工业设备数据、流程图、排产事件连接的桥梁，包括第一数据配置模块和第二数据配置模块。如图6所示，本实施例的第一数据配置模块用于配置工业流程图中连接单元与数据加载模块的对应关系，如配置图6所示的装置编码对应数据加载模块中的装备编码，从而与工业设备数据相关联。

需要说明的，本实施例的一些实施方式中，第一数据配置模块可通过数据加载模块搜索符合要求的设备，配置工业设备数据集中的变量，并将工业设备返回的数据在交互界面上显示。

如图7所示，本发明实施例的第二数据配置模块用于设置连接单元之间连接线的参数，起始点为一个连接单元，终止点也为一个连接单元，连接线对应着一个调度排产事件，并且可配置事件类型、装置事件等参数，实现工业流程图与调度排产事件的对应。

甘特图模块：用于基于获取的第二数据配置模块配置的连接线参数，展示调度排产事件，从而实现工业流程图与调度排产事件同步。使用者自主添加调度排产任务，并将调度排产任务以甘特图形式呈现，调度任务可以通过拖曳甘特图进行调整，可有效提高使用者配置事件的效率。如图8所示，为本发明实施例的甘特图模块，其中横坐标代表调度排产任务的时间，即任务开始时间和结束时间，纵坐标代表任务名称。

流程树模块：用于保存或读取工业流程图，并以树型结构的形式展示流程图名称。如图9所示，为本实施例的组态工具的主界面，其最左侧界面部分为流程树模块展示出的树形流程图名称。

动态显示模块：用于获取连接单元对应的数据集变量，并对数据集变量内容进行动态显示。以及，用于自定义连接线的变化形态，即可以自定义连接线的颜色，边框颜色，宽度，边框宽度，线条形式(实线，点划线，虚线等)。

图10是本发明实施例的流程图绘制方法的流程示意图。具体实施方式如下：流程图绘制模块调用所需的模型库模块中的连接单元至流程图；通过数据加载模块加载工业设备数据至数据集；配置连接单元参数，从而将工业设备数据与连接单元关联；连接单元之间通过绘制连接线连接；配置连接线参数，从而将连接单元与调度排产事件关联，并以甘特图形式展示调度排产事件。

下面通过实际操作实例对上述实施例中示出的可视化流程图和事件同步组态工具及流程图绘制方法进行进一步说明，以便本领域技术人员能够更好地理解本发明的技术方案。

打开本发明所述的可视化流程图和事件同步组态工具上述组态工具，其主界面如图9所示，中间部分为画布，左侧部分显示流程列表以及甘特图列表，右侧显示模型库和事件库。需要说明的是，图9画布上展示的流程图仅为指示说明组态工具，并不对流程图进行详细说明。

S1、流程图绘制模块调用所需的模型库模块中的连接单元至流程图。

根据需求使用鼠标拖拽模块库中的连接单元至画布，即右侧显示的模型库拖拽至画布上；如图11所示的为图9中部分放大流程图，调用了模型库模块中的一个二次装置模型以及4个节点模型。

S2、通过数据加载模块加载工业设备数据至数据集。将实际系统中的工业设备的数据通过excel导入或者手动输入的方式导入数据集。

S3、配置连接单元参数，从而将工业设备数据与连接单元关联。

通过第一数据配置模块将本发明实施例的二次装置的属性进行设置，如图6中所示的装置编码和装置名称，从而对应工业是设备系统中的2#调和单元，并且这个设备的负荷上限为10m³/s。在工业流程图中可通过动态显示模块显示设备信息。

S4、连接单元之间通过绘制连接线连接。

S41，首先将输出原料至2#调和单元的连接单元的连接点直接连接2#调和单元左边的一个连接点连接，2#调和单元的右侧连接点和52号全精炼石蜡的连接单元连接；

S42、计算2#调和单元在工业流程图中的初始连接点坐标；

S43、获取2#调和单元的属性，并计算新增连接点，连接单元分配了4个连接点，新增连接点均位于右侧输出，用于连接右侧其余的节点连接单元，其中右侧的初始连接点坐标为myRightStart＝{X+Width,Y+Height/2}，第二个连接点为第一个新增点，位于连接单元的右侧，则第二个连接点的坐标myRightStart＝{X+Width,Y+Height/2-myRightBreadth(1)/2}，其中，myRightBreadth(1)＝myRightBreadth(0)+(-1)ⁿ*n*w，myRightBreadth(0)的值为0，w为预设的连接点间距，n＝1；同样的，安装是上述方法计算第二个新增点和第三个新增点，直至第四个新增点的坐标。

S34，直接连接新增连接点与其他连接单元的连接点。

分别直接连接新增的连接点到如图11所示的加氢尾油，重质液体石蜡，2号轻质液体石蜡连接单元。

S5、配置连接线参数，从而将连接单元与调度排产事件关联，并以甘特图形式展示调度排产事件。

通过第二数据配置模块，对2#连接单元和输出的4个节点连接单元的连接线分别配置调度排产事件，表示以一种物料作为原料，产出4种产品，反应该厂的工艺情况。

并通过第二数据配置模块，将该调度排产事件关系到图12中的甘特图中的延迟焦化装置。甘特图实现了可以将事件可视化，甘特图的横坐标为时间，纵坐标为任务名称，图12下部箭头指示的延迟焦化装置一行即表示延迟焦化装置于2020年7月1日至2020年7月18日都处于运行状态。

S6、保存绘制的流程图，并以树形结构的形式展示流程图名称。

以上流程图绘制方法不限按照上述步骤顺序来实施，在实际应用中，可根据实际情况对执行顺序进行相应的调整。

以上仅描述了本发明的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述做出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可视化流程图和事件同步组态工具，其特征在于，包括流程图绘制模块、与流程图绘制模块分别连接的模型库模块和数据配置模块、以及与数据配置模块分别连接的数据加载模块和甘特图模块；

所述模型库模块用于存储基于需求配置的连接单元；

所述流程图绘制模块用于调用模型库模块的连接单元，并在连接单元之间绘制连接线，从而绘制工业流程图；

所述数据加载模块用于导入工业设备数据的数据集；

所述数据配置模块包括第一数据配置模块和第二数据配置模块，其中第一数据配置模块用于配置工业流程图中连接单元与工业设备数据的对应关系；所述第二数据配置模块用于配置工业流程图中的连接单元之间连接线的参数，从而实现工业流程图与调度排产事件同步；

所述甘特图模块用于基于获取的第二数据配置模块配置的连接线参数，以甘特图形式展示调度排产事件。

2.根据权利要求1所述的组态工具，其特征在于，所述流程图绘制模块还用于基于预设参数为连接单元自动添加连接点，并为新增连接点分配间距，以及分配连接线的路径。

3.根据权利要求1所述的组态工具，其特征在于，所述第一数据配置模块，还用于通过数据加载模块搜索符合要求的工业设备，并进行连接单元与工业设备对应配置。

4.根据权利要求1所述的组态工具，其特征在于，还包括流程树模块，所述流程树模块用于保存或读取工业流程图，并以树型结构的形式展示流程图名称。

5.根据权利要求1-4任一所述的组态工具，其特征在于，还包括动态显示模块，所述动态显示模块用于获取连接单元对应的数据集变量，并对数据集变量内容进行动态显示，以及，用于自定义连接线的变化形态。

6.基于权利要求1-5任一所述的组态工具的流程图绘制方法，其特征在于，具体包括：

S1、流程图绘制模块调用所需的模型库模块中的连接单元至流程图；

S2、通过数据加载模块加载工业设备数据至数据集；

S3、配置连接单元参数，从而将工业设备数据与连接单元关联；

S4、连接单元之间通过绘制连接线连接；

S5、配置连接线参数，从而将连接单元与调度排产事件关联，并以甘特图形式展示调度排产事件。

7.根据权利要求6所述的流程图绘制方法，其特征在于，还包括S6、保存和读取绘制的流程图，并以树形结构形式展示流程图名称。

8.根据权利要求6所述的流程图绘制方法，其特征在于，步骤S4具体包括：

S41、单击连接单元的第一连接点拖拽出一根连接线连接到其他连接单元的连接点；

S42、计算连接单元的初始连接点坐标；

S43、获取连接单元的属性，从而计算新增连接点坐标，新增连接点的个数不能超过预设的连接单元的连接线个数；

S44、直接连接新增连接点与其他连接单元的连接点。

9.根据权利要求8所述的流程图绘制方法，其特征在于，步骤S42具体包括，

S421、获取连接单元的左上角在工业流程图的坐标{X，Y}、和连接单元宽度Width、高度Height、以及最大连接线个数m；

S422、计算初始连接点坐标，myTopStart＝{X+Width/2,Y}；myRightStart＝{X+Width,Y+Height/2}；myBottomStart＝{X+Width/2,Y+Height}；myLeftStart＝{X,Y+Height/2}；

其中，myTopStart为连接单元的顶部初始连接点的坐标，myRightStart为连接单元的右部初始连接点的坐标，myBottomStart为连接单元的底部初始连接点的坐标，myLeftStart为连接单元的左部初始连接点的坐标。

10.根据权利要求8所述的流程图绘制方法，其特征在于，步骤S43中计算新增连接点坐标，具体包括：

若新增连接点位于连接单元的上方，则新增上方连接点坐标为myTopStart_new＝{X+Width/2-myTopBreadth(n)/2,Y}；其中，myTopBreadth(n)＝myTopBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myTopBreadth(0)的值为0；w为预设的连接点间距，n为新增点个数；

若新增连接点位于连接单元的右方，则新增右方连接点坐标为myRightStart__new＝{X+Width,Y+Height/2-myRightBreadth(n)/2}；其中，myRightBreadth(n)＝myRightBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myRightBreadth(0)的值为0，w为预设的连接点间距，n为新增点个数；

若新增连接点位于连接单元的下方，则新增下方连接点坐标为myBottomStart__new＝{X+Width/2+myBottomBreadth(n)/2,Y+Height}；其中，myBottomBreadth(n)＝myBottomBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myBottomBreadth(0)的值为0，w为预设的连接点间距，n为新增点个数；

若新增连接点位于连接单元的左方，则新增左方连接点坐标为myLeftStart__new＝{X,Y+Height/2+myLeftBreadth(n)/2},其中，myLeftBreadth(n)＝myLeftBreadth(n-1)+(-1)ⁿ*n*w，myLeftBreadth(n)的值为0，w为预设的连接点间距，n为新增点个数。

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