CN114035526A - 一种功能块通用软手操器的实现方法、系统、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种功能块通用软手操器的实现方法、系统、设备及介质，所述实现方法包括以下步骤：基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现。本发明无需人工创建画面操作面板，可通过组态工具自动生成软手操器面板对算法功能块进行操作。
Description
技术领域
本发明属于工业控制系统及DCS数据处理技术领域，特别涉及一种功能块通用软手操器的实现方法、系统、设备及介质。
背景技术
如《火电厂分散控制系统原理及应用》书中所述，分散控制系统（DCS）已经在工业控制领域得到了广泛的应用。对于现场设备众多且控制工艺复杂的火电机组来说，一个性能优良、功能友好的DCS，能够为火电机组的建设、运行与维护起到至关重要的作用。
分散控制系统在对现场设备进行操作时，首先是通过画面操作面板（软手操器）下发操作指令，操作指令发送至控制器经过控制逻辑处理后，再发送至相应的输出板卡，最终控制输出板卡输出至现场设备。
DCS组态在试验或者调试环境中，需要绘制画面操作面板再进行试验工作或者调试工作，画面操作面板要实现下发操作指令，必须关联DCS中相应的控制算法点，其本质就是通过对算法功能块的控制以达到对现场设备的控制。
目前画面操作面板的绘制（软手操器的实现）需要大量的专业性技术人才进行支撑，需要占用大量的时间，成本较高且效率较低，亟需一种新的分散控制系统功能块通用软手操器的实现方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种功能块通用软手操器的实现方法、系统、设备及介质，以解决上述存在的一个或多个技术问题。本发明公开了一种DCS功能块通用软手操器的实现方法，在试验或调试环境下，无需人工创建画面操作面板，可通过组态工具自动生成软手操器面板对算法功能块进行操作。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种功能块通用软手操器的实现方法，包括以下步骤：
（1）基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；若是，则进行软手操器属性页构建并跳转执行步骤（2）；若否，则停止构建软手操器属性页；
（2）读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现。
本发明的进一步改进在于，步骤（1）中，软手操器配置文件的获取步骤具体包括：
基于分散控制系统，统计具备控制算法点的功能块；其中，若具备控制算法点的功能块数量为n，每个功能块控制算法点的数量为m，功能块用F表示，控制算法点用A表示；以F作为功能块左侧符号标记，功能块数量作为功能块右侧符号标记，则第i个功能块为Fi，1≤i≤n；以A作为控制算法点左侧符号标记，控制算法点数量作为控制算法点右侧符号标记，则第i个功能块的第l个算法点为FiAl，1≤l≤m；
以功能块F1至Fn为父节点，A1至Am为每一个父节点的子节点，将DCS实际算法点类型加入到A1至Am的算法点类型属性中，形成软手操器配置文件。
本发明的进一步改进在于，步骤（1）具体包括以下步骤：
所述待实现软手操器的功能块为DCS中任意一个逻辑组态页的功能块，表示为功能块X；
当功能块X的属性面板打开时，读取软手操器配置文件，判断功能块X是否属于F1至Fn；
若功能块X属于F1至Fn，令功能块X为Fx，在Fx属性面板中构造软手操器属性页；
若功能块X不属于F1至Fn，则不构建软手操器属性页。
本发明的进一步改进在于，步骤（2）具体包括：
依次读取Fx的控制算法点FxA1到FxAm，若控制算法点类型属性为开关量，则在软手操器属性页中添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现该控制算法点开关量命令下发功能；若控制算法点类型为模拟量，则在软手操器属性页中先添加数字编辑框，再添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现读取编辑框数字实现模拟量命令下发功能。
本发明的进一步改进在于，在步骤（2）之后，还包括：
（3）在点击软手操器属性页的控制按钮下发控制指令时，首先取出该控制按钮绑定的控制算法点，获取该控制算法点的标签名称和类型属性；通过类型属性判断该控制按钮下发的控制值，若为开关量，则下发上升沿脉冲信号，若为模拟量，则读取数字编辑框的数值，将该数值下发。
本发明的一种功能块通用软手操器的实现系统，包括：
判别模块，用于基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；若是，则进行软手操器属性页构建；若否，则停止构建软手操器属性页；
构建实现模块，用于读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现。
本发明的进一步改进在于，判别模块中，软手操器配置文件的获取步骤具体包括：
基于分散控制系统，统计具备控制算法点的功能块；其中，若具备控制算法点的功能块数量为n，每个功能块控制算法点的数量为m，功能块用F表示，控制算法点用A表示；以F作为功能块左侧符号标记，功能块数量作为功能块右侧符号标记，则第i个功能块为Fi，1≤i≤n；以A作为控制算法点左侧符号标记，控制算法点数量作为控制算法点右侧符号标记，则第i个功能块的第l个算法点为FiAl，1≤l≤m；
以功能块F1至Fn为父节点，A1至Am为每一个父节点的子节点，将DCS实际算法点类型加入到A1至Am的算法点类型属性中，形成软手操器配置文件。
本发明的进一步改进在于，判别模块中，所述基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；若是，则进行软手操器属性页构建；若否，则停止构建软手操器属性页的步骤具体包括：
所述待实现软手操器的功能块为DCS中任意一个逻辑组态页的功能块，表示为功能块X；
当功能块X的属性面板打开时，读取软手操器配置文件，判断功能块X是否属于F1至Fn；
若功能块X属于F1至Fn，令功能块X为Fx，在Fx属性面板中构造软手操器属性页；
若功能块X不属于F1至Fn，则不构建软手操器属性页；
构建实现模块中，所述读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现的步骤具体包括：
依次读取Fx的控制算法点FxA1到FxAm，若控制算法点类型属性为开关量，则在软手操器属性页中添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现该控制算法点开关量命令下发功能；若控制算法点类型为模拟量，则在软手操器属性页中先添加数字编辑框，再添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现读取编辑框数字实现模拟量命令下发功能。
本发明的一种电子设备，包括：处理器；存储器，用于存储计算机程序指令；所述计算机程序指令由所述处理器加载并运行时，所述处理器执行本发明任一项上述的功能块通用软手操器的实现方法。
本发明的一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器加载并运行时，所述处理器执行本发明任一项上述的功能块通用软手操器的实现方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种国产DCS功能块通用软手操器的实现方法，在试验或调试环境下，无需人工创建画面操作面板，通过组态工具自动生成软手操器面板对算法功能块进行操作。具体地，本发明将DCS中的控制算法功能块汇总形成软手操器配置文件，通过直接点击控制算法功能块，根据点击控制算法功能块类型从软手操器配置文件中找到该功能块的配置信息，自动生成软手操器面板，实现了一次配置，多次复用的方法，提高了DCS的易用性，可为DCS发展提供有效的借鉴。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍；显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是本发明实施例的一种分散控制系统功能块通用软手操器的实现方法的流程示意图；
图2是本发明实施例中，配置文件示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术效果及技术方案更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例。基于本发明公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例的一种分散控制系统功能块通用软手操器的实现方法，具体包括以下步骤：
步骤1，创建算法功能块配制文件；
本发明实施例步骤1示例性的，统计具备控制算法点的功能块包括：若具备控制算法点的功能块数量为n，每个功能块控制算法点的数量为m，功能块用F表示，控制算法点用A表示。
请参阅图2，本发明实施例中，以F作为功能块左侧符号标记，功能块数量作为功能块右侧符号标记，第一个功能块为F1，第二个功能块为F2，依次类推，第n个功能块为Fn。本发明实施例中，以A作为控制算法点左侧符号标记，控制算法点数量作为控制算法点右侧符号标记，功能块F1的第一个算法点为F1A1，第二个算法点为F1A2，依次类推，第m个算法点为F1Am；功能块F2的第一个算法点为F2A1，第二个算法点为F2A2，依次类推，第m个算法点为F2Am。
依次类推；
功能块Fn的第一个算法点为FnA1，第二个算法点为FnA2，依次类推第m个算法点为FnAm。
以功能块F1至Fn为父节点，A1至Am为每一个父节点的子节点，DCS在控制中以模拟量和开关量区分测点，因此在A中加入算法点类型Atype，将实际算法点类型加入到A1-Am的算法点类型Atype属性中，形成软手操器配置文件。
步骤2，点击功能块X，判断功能块X是否为算法功能块。
具体的，本发明实施例的步骤2具体包括：当功能块X的属性面板打开时，X为任意一个逻辑组态页的功能块，首先读取软手操器配置文件，判断功能块X是否属于F1-Fn，若在功能块X属于F1-Fn，令功能块X为Fx，同时在Fx属性面板中构造软手操器属性页，进入下一步。若在功能块X不属于F1-Fn，则不构建软手操器属性页。
步骤3，功能块X是算法功能块时，读取X中的算法点，根据算法点形成手操面板。
具体的，本发明实施例的步骤3具体包括：依次读取Fx的控制算法点FxA1到FxAm，若算法点类型Atype属性为开关量，则在软手操器属性页中添加控制按钮，控制按钮与算法点绑定，实现该算法点开关量命令下发功能，若算法点类型为模拟量，则在软手操器属性页中自动添加数字编辑框，再添加控制按钮，控制按钮同样与算法点绑定，点击按钮实现读取编辑框数字实现模拟量命令下发功能，进入下一步。
步骤4，弹出手操面板进行操作，判断指令类型，开关量类型通过开关量指令下发，模拟量类型通过模拟量指令下发；接收控制器指令反馈。
具体的，本发明实施例的步骤4具体包括：点击控制按钮下发控制指令，首先取出按钮绑定的算法点，得到算法点的标签名称，类型，通过类型判断该按钮下发的控制值，若为开关量，则下发上升沿脉冲信号，若为模拟量，则读取数字编辑框的数值，将该数值下发，开关量和模拟量的所下发的指令周期应大于功能块所在的控制任务周期。为防止控制器已经运算过该算法点，而这时下发控制命令若小于控制任务周期时，该算法命令不会被控制器所接收。因此所下发的指令周期应大于功能块所在的控制任务周期。控制器再接收到指令后返回结果，组态工具将结果反馈在控制按钮侧提示用户命令是否执行成功。
本发明实施例中，此上步骤实现了功能块通用软手操器的方法。
目前传统方法在对DCS进行火电机组设备调试时，首先需要建立设备的逻辑组态，再通过画面工具建立设备的手操面板，手操面板所对应的操作按钮需要关联到设备逻辑组态的控制算法点，从而对设备进行调试操作，面对国内火电机组建设周期快，调试时间紧的现状，此方法会影响设备调试的进度，进而影响火电机组建设下一阶段的试运工作。本发明将DCS中建立画面手操面板的过程在控制组态工具中实现自动化，能够减少调试期间的调试人员的工作强度，加快火电机组建设周期。
目前传统方法在建立好画面手操面板后，手操面板所对应的操作按钮关联的设备逻辑组态的控制算法点存在联接错误的可能（鉴于是人工操作），一旦控制算法点联接错误，对调试设备带来损坏的风险，也可能会操作到其它非调试设备上，这样不仅影响了调试进度，更会为电厂造成经济损失。本发明将控制功能块的控制算法点直接绑定至操作按钮上，从根本上杜绝了控制算法点联接错误的可能，不仅有效的保障了调试进度，还能够进一步提高调试工作中操作设备的安全性及可靠性。
本发明通过将DCS中的算法功能块提前形成配置文件，当点击算法功能块后在配置文件中若能找到，再根据功能块算法点的类型依次构造操作面板，实现了算法功能块的通用面板，调试过程中对临时进行的设备试验省去了画面操作面板的构建，从而减少了DCS在组态试验和调试过程中一些非必要环节，提高了工作效率，并且使用通用方法构建功能块软手操器对DCS在升级过程中，获得了更好的兼容性，提高了DCS升级开发的工作效率。
实施例1
本发明实施例中，工程现场需要增加电动门设备，首先要对电动门进行测试，最终得到符合工艺要求类型的电动门，在试验环境下，将测试的电动门分别搭建逻辑组态，点击逻辑组态中的设备驱动算法功能块，即可弹出电动门的手操面板，这是通过手操面板对电动门的开关、行程时间等参数进行测试，直至试验得出符合要求的电动门。同样可对电机、调节门等设备进行逻辑组态搭建，不需要创建每个设备的画面操作面板，即可对设备进行操作。
下述为本发明的装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于装置实施例中未纰漏的细节，请参照本发明方法实施例。
本发明再一实施例中，一种功能块通用软手操器的实现系统，包括：
判别模块，用于基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；若是，则进行软手操器属性页构建；若否，则停止构建软手操器属性页；
构建实现模块，用于读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现。
本发明再一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元（CentralProcessing Unit，CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（Digital SignalProcessor，DSP）、专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）、现成可编程门阵列（Field-Programmable GateArray，FPGA）或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行计算机存储介质内一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于功能块通用软手操器的实现方法的操作。
本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质（Memory），所述计算机可读存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序（包括程序代码）。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关功能块通用软手操器的实现方法的相应步骤。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种功能块通用软手操器的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；若是，则进行软手操器属性页构建并跳转执行步骤（2）；若否，则停止构建软手操器属性页；
（2）读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现。
2.根据权利要求1所述的一种功能块通用软手操器的实现方法，其特征在于，步骤（1）中，软手操器配置文件的获取步骤具体包括：
基于分散控制系统，统计具备控制算法点的功能块；其中，若具备控制算法点的功能块数量为n，每个功能块控制算法点的数量为m，功能块用F表示，控制算法点用A表示；以F作为功能块左侧符号标记，功能块数量作为功能块右侧符号标记，则第i个功能块为Fi，1≤i≤n；以A作为控制算法点左侧符号标记，控制算法点数量作为控制算法点右侧符号标记，则第i个功能块的第l个算法点为FiAl，1≤l≤m；
以功能块F1至Fn为父节点，A1至Am为每一个父节点的子节点，将DCS实际算法点类型加入到A1至Am的算法点类型属性中，形成软手操器配置文件。
3.根据权利要求2所述的一种功能块通用软手操器的实现方法，其特征在于，步骤（1）具体包括以下步骤：
所述待实现软手操器的功能块为DCS中任意一个逻辑组态页的功能块，表示为功能块X；
当功能块X的属性面板打开时，读取软手操器配置文件，判断功能块X是否属于F1至Fn；
若功能块X属于F1至Fn，令功能块X为Fx，在Fx属性面板中构造软手操器属性页；
若功能块X不属于F1至Fn，则不构建软手操器属性页。
4.根据权利要求3所述的一种功能块通用软手操器的实现方法，其特征在于，步骤（2）具体包括：
依次读取Fx的控制算法点FxA1到FxAm，若控制算法点类型属性为开关量，则在软手操器属性页中添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现该控制算法点开关量命令下发功能；若控制算法点类型为模拟量，则在软手操器属性页中先添加数字编辑框，再添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现读取编辑框数字实现模拟量命令下发功能。
5.根据权利要求4所述的一种功能块通用软手操器的实现方法，其特征在于，在步骤（2）之后，还包括：
（3）在点击软手操器属性页的控制按钮下发控制指令时，首先取出该控制按钮绑定的控制算法点，获取该控制算法点的标签名称和类型属性；通过类型属性判断该控制按钮下发的控制值，若为开关量，则下发上升沿脉冲信号，若为模拟量，则读取数字编辑框的数值，将该数值下发。
6.一种功能块通用软手操器的实现系统，其特征在于，包括：
判别模块，用于基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；若是，则进行软手操器属性页构建；若否，则停止构建软手操器属性页；
构建实现模块，用于读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现。
7.根据权利要求6所述的一种功能块通用软手操器的实现系统，其特征在于，判别模块中，软手操器配置文件的获取步骤具体包括：
基于分散控制系统，统计具备控制算法点的功能块；其中，若具备控制算法点的功能块数量为n，每个功能块控制算法点的数量为m，功能块用F表示，控制算法点用A表示；以F作为功能块左侧符号标记，功能块数量作为功能块右侧符号标记，则第i个功能块为Fi，1≤i≤n；以A作为控制算法点左侧符号标记，控制算法点数量作为控制算法点右侧符号标记，则第i个功能块的第l个算法点为FiAl，1≤l≤m；
以功能块F1至Fn为父节点，A1至Am为每一个父节点的子节点，将DCS实际算法点类型加入到A1至Am的算法点类型属性中，形成软手操器配置文件。
8.根据权利要求7所述的一种功能块通用软手操器的实现系统，其特征在于，判别模块中，所述基于预获取的软手操器配置文件，判断待实现软手操器的功能块是否属于所述软手操器配置文件中的具备控制算法点的功能块；若是，则进行软手操器属性页构建；若否，则停止构建软手操器属性页的步骤具体包括：
所述待实现软手操器的功能块为DCS中任意一个逻辑组态页的功能块，表示为功能块X；
当功能块X的属性面板打开时，读取软手操器配置文件，判断功能块X是否属于F1至Fn；
若功能块X属于F1至Fn，令功能块X为Fx，在Fx属性面板中构造软手操器属性页；
若功能块X不属于F1至Fn，则不构建软手操器属性页；
构建实现模块中，所述读取所述待实现软手操器的功能块中的所有控制算法点，获取每个控制算法点的类型属性；基于每个控制算法点的类型属性在软手操器属性页中添加控制按钮，并将控制按钮与对应的控制算法点绑定，完成功能块软手操器的实现的步骤具体包括：
依次读取Fx的控制算法点FxA1到FxAm，若控制算法点类型属性为开关量，则在软手操器属性页中添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现该控制算法点开关量命令下发功能；若控制算法点类型为模拟量，则在软手操器属性页中先添加数字编辑框，再添加控制按钮，将控制按钮与该控制算法点绑定，用于实现读取编辑框数字实现模拟量命令下发功能。
9.一种电子设备，包括：处理器；存储器，用于存储计算机程序指令；其特征在于，
所述计算机程序指令由所述处理器加载并运行时，所述处理器执行权利要求1至5中任一项所述的功能块通用软手操器的实现方法。
10.一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器加载并运行时，所述处理器执行权利要求1至5中任一项所述的功能块通用软手操器的实现方法。
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Family Applications (1)
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| CN202111351116.6A Active CN114035526B (zh) | 2021-11-15 | 2021-11-15 | 一种功能块通用软手操器的实现方法、系统、设备及介质 |
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2021
- 2021-11-15 CN CN202111351116.6A patent/CN114035526B/zh active Active
Patent Citations (7)
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