CN114545885B - 基于上位机的油品移动控制方法、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请属于自动控制技术领域，具体涉及一种基于上位机的油品移动控制方法、设备和存储介质，其中的方法应用于采用解释型语言开发并运行于OMS系统上位机中的控制执行器，包括：获取OMS系统根据目标订单生成的油品移动路径信息，油品移动路径信息包括任务信息和设备信息；根据设备信息对油品移动路径上的相关操作设备进行分类，得到设备分类结果；根据预设的第一设备操作顺序和设备分类结果，生成相关操作设备的第一控制指令；将第一控制指令发送至DCS系统，DCS系统基于第一控制指令控制相关操作设备的运行状态，以实现油品移动。本申请的方法保证控制系统稳定性的同时，降低开发维护门槛，缩短开发周期，降低工程实施和维护成本。
Description
技术领域
本申请属于自动控制技术领域，具体涉及一种基于上位机的油品移动控制方法、设备和存储介质。
背景技术
在炼油石化行业中，油品移动系统（oil moving system，OMS）是用于实现原油及产物通过管道进行移动的系统，包括设备及状态管理、移动路径管理及驱动设备等。在执行油品移动任务前，OMS的任务系统会生成油品移动任务的路径；在任务运行过程中，路径上的设备需要按照类型、位置的不同，以一定规则做出运行或关闭动作；在运行过程中需要对设备状态进行监控，并在必要时执行紧急处理逻辑。运行阶段的控制规则需要根据现场的情况进行调整。
现有的OMS系统中的油品移动控制部分运行在分布式控制系统（DistributedControl System，DCS）中，由于各个DCS厂商通常采用非业界通用语言，如横河的Sembol语言，导致DCS中的逻辑调试开发难度大；并且由于现场同时会有上百个任务在运行，相关设备数千个，DCS组态开发完成下载至DCS时会影响现场控制，下载风险较高；如果系统已经投用，升级和问题修复的窗口期很短，不便于后期的维护。
发明内容
（一）要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种基于上位机的油品移动控制方法、设备和可读存储介质。
（二）技术方案
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供一种基于上位机的油品移动控制方法，应用于采用解释型语言开发并运行于OMS系统上位机中的控制执行器，该方法包括：
S10、控制执行器获取OMS系统根据目标订单生成的油品移动路径信息，所述油品移动路径信息包括任务信息和设备信息；
S20、所述控制执行器根据所述设备信息对油品移动路径上的相关操作设备进行分类，得到设备分类结果；
S30、所述控制执行器根据预设的第一设备操作顺序和所述设备分类结果，生成所述相关操作设备的第一控制指令，所述第一控制指令用于执行油品移动；
S40、所述控制执行器将所述第一控制指令发送至DCS系统，所述DCS系统基于所述第一控制指令控制所述相关操作设备的运行状态，以实现油品移动。
可选地，该方法还包括：
S50、所述控制执行器实时获取油品移动量信息，根据所述油品移动量信息和预设的第二设备操作顺序生成所述相关操作设备的第二控制指令，所述第二控制指令用于结束油品移动；
S60、所述控制执行器将所述第二控制指令发送至所述DCS系统，所述DCS系统基于所述第二控制指令结束油品移动。
可选地，所述第二设备操作顺序包括：
依次执行关闭泵组、关闭主路的电动调节阀、关闭主路的电动开关阀、关闭主路的手阀。
可选地，所述控制执行器设置于分别与所述DCS系统连接并进行冗余切换的主从服务器，所述主从服务器分别与所述DCS系统连接，并在服务器异常关闭或网络异常时，触发冗余决策，所述冗余决策的原则包括：
当所述主从服务器能直接通讯，则维持现状；
当所述主从服务器链接断开，则从服务器根据所述DCS系统的主从服务器诊断位号，分析主服务器是否连接所述DCS系统；如果所述主服务器仍能与所述DCS系统通讯，则从服务器维持现状；如果所述主服务器无法与所述DCS系统通讯，则所述从服务器升为主服务器；
当断开的服务器恢复了链接，则通过所述DCS系统的主从服务器诊断位号，更新服务器的主从状态。
可选地，该方法还包括：
所述控制执行器周期性检查所述相关操作设备的运行状态，当所述运行状态不符合预设状态时，生成报警消息，并生成第三控制指令，所述第三控制指令用于停止或暂停油品移动。
可选地，所述预设状态包括：
主路上的操作设备，处于开启状态；
旁路上的操作设备，处于关闭状态。
可选地，所述设备信息包括设备类型、设备位置、所在支路。
可选地，预设的第一设备操作顺序包括：
依次执行关闭旁路的手阀，关闭旁路的电动开关阀，关闭旁路的电动调节阀，开启主路的手阀，开启主路的电动开关阀，开启主路的电动调节阀，开启泵组。
第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的基于上位机的油品移动控制方法的步骤。
第三方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面任一项所述的基于上位机的油品移动控制方法的步骤。
（三）有益效果
本申请的有益效果是：本申请提出了一种基于上位机的油品移动控制方法、设备和可读存储介质，其中的方法应用于采用解释型语言开发并运行于OMS系统上位机中的控制执行器，包括：获取OMS系统根据目标订单生成的油品移动路径信息，油品移动路径信息包括任务信息和设备信息；根据设备信息对油品移动路径上的相关操作设备进行分类，得到设备分类结果；根据预设的第一设备操作顺序和设备分类结果，生成相关操作设备的第一控制指令；将第一控制指令发送至DCS系统，DCS系统基于第一控制指令控制相关操作设备的运行状态，以实现油品移动。本申请的方法保证控制系统稳定性的同时，降低开发维护门槛，缩短开发周期，降低工程实施和维护成本。
附图说明
本申请借助于以下附图进行描述：
图1为本申请一个实施例中的基于上位机的油品移动控制方法流程示意图；
图2为本申请另一个实施例中的基于上位机的油品移动控制方法流程示意图；
图3为本申请再一实施例中的电子设备的架构示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。可以理解的是，以下所描述的具体的实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合；为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
实施例一
图1为本申请一个实施例中的基于上位机的油品移动控制方法流程示意图，如图1所示，本实施例的基于上位机的油品移动控制方法应用于采用解释型语言开发并运行于OMS系统上位机中的控制执行器，该方法包括：
S10、控制执行器获取OMS系统根据目标订单生成的油品移动路径信息，所述油品移动路径信息包括任务信息和设备信息；
S20、所述控制执行器根据所述设备信息对油品移动路径上的相关操作设备进行分类，得到设备分类结果；
S30、所述控制执行器根据预设的第一设备操作顺序和所述设备分类结果，生成所述相关操作设备的第一控制指令，所述第一控制指令用于执行油品移动；
S40、所述控制执行器将所述第一控制指令发送至DCS系统，所述DCS系统基于所述第一控制指令控制所述相关操作设备的运行状态，以实现油品移动。包括：
本实施例的基于上位机的油品移动控制方法，通过一个采用解释型语言的、支持冗余切换功能的运行在上位机的控制执行器，作为OMS系统的设备驱动模块代替原有的DCS运行方案，保证了控制系统稳定性的同时，降低开发维护门槛，缩短开发周期，降低工程实施和维护成本。
为了更好地理解本发明，以下对本实施例中的各步骤进行展开说明。
本实施例中，解释型语言可以是Python、VBS、JS等，相比各家厂商DCS的编程语言，更加容易上手，开发环境成熟且丰富，使得开发过程更加友好。同时在开发过程中，可以借助SVN、GIT等工具，进行版本控制，更好地保障控制逻辑正确性，降低出错几率。
由于油品移动控制是上位机执行，可以更加方便的，脱离DCS进行上位机调试，大大缩短了现场开发调试的工作量，提高了实施效率，降低了实施成本，缩短实施周期。
由于在上位机运行，在运行逻辑替换后，可以马上恢复状态控制，不会影响DCS系统的运行，大大扩大了维护的窗口期。
上位机由于其丰富的扩展能力，具备对接各个系统的能力，因此可以具备更强的扩展能力，甚至对接不同厂商的系统。
本实施例S10中，OMS系统根据目标订单生成油品移动路径，路径生成算法不属于本发明的范围，因此不做展开说明。
设备信息可以包括设备类型、设备位置、所在支路。任务信息可以包括任务类型、任务是否定量、任务计量方式等。表格1为油品移动路径信息明细表，以下通过表格1对每种信息进行说明。
表1
本实施例S20中，对油品移动路径上的相关操作设备进行分类，主要分类依据是设备类型和位置，为方便理解，表2为设备分类表，以下以表格的形式举例展示分类的结果。
表2
本实施例中，预设的第一设备操作顺序包括：
依次执行关闭旁路的手阀，关闭旁路的电动开关阀，关闭旁路的电动调节阀，开启主路的手阀，开启主路的电动开关阀，开启主路的电动调节阀，开启泵组。其中，开启泵组包括泵的入口阀和出口阀。需要说明的是，泵及其出入口阀门的开启顺序由泵的类型和工艺决定。
需要说明的是，本实施例中的主路是指某个油品移动任务的油路管道通路；旁路是指某个油品移动任务的管道通路外的所有管道通路。
本实施例中，该方法还包括：
S50、所述控制执行器实时获取油品移动量信息，根据所述油品移动量信息和预设的第二设备操作顺序生成所述相关操作设备的第二控制指令，所述第二控制指令用于结束油品移动；
S60、所述控制执行器将所述第二控制指令发送至所述DCS系统，所述DCS系统基于所述第二控制指令结束油品移动。
具体地，所述第二设备操作顺序包括：
依次执行关闭泵组、关闭主路的电动调节阀、关闭主路的电动开关阀、关闭主路的手阀。
本实施例中，该方法还包括：
所述控制执行器周期性检查所述相关操作设备的运行状态，当所述运行状态不符合预设状态时，生成报警消息，并生成第三控制指令，所述第三控制指令用于停止或暂停油品移动。
具体地，所述预设状态包括：
主路上的操作设备，处于开启状态；
旁路上的操作设备，处于关闭状态。
实施例二
本实施例的执行主体可以是设置于主从服务器中的控制执行器，主从服务器分别与DCS系统连接并可以进行冗余切换，服务器可以包括存储器和处理器，在其他一些实施例中执行主体还可以是其他可实现相同或相似功能的电子设备，本实施例对此不加以限制。在本实施例中，以主从服务器中的控制执行器为例对本发明的基于上位机的油品移动控制方法进行说明。
本实施例在实施例一的基础上，对本实施例的具体实现过程进行了详细说明。图2为本申请另一个实施例中的控制执行器架构示意图，如图2所示，为了更加好地描述控制执行器，图中将执行器分为控制执行器接口、控制执行器(主)、控制执行器(备)。以下结合图2对本实施例方法的实现过程进行具体说明。
S1、OMS系统根据订单生成移动路径，并下发路径信息到控制执行器的接口，路径信息为Json格式。
S2、控制执行器接口会将路径信息发送至控制执行器服务器(主)。
S3、由于路径信息一般是无序的，因此控制执行器主服务器会在运行前时，会按照顺序遍历路径信息中设备，获取设备信息（所在分支、类型和角色等）并进行分类。表3是分类结果表，其中的位号是设备位号。
表3
S4、控制执行器主服务器会在任务开始时，按照不同的顺序对DCS下发裸点控制命令，对不同类型的设备进行操作，操作完成后，任务进入执行阶段。
S5、在任务执行期间，可以由人工或系统(当运行出现异常)发起子任务(加减泵、换罐)，此时重复步骤S1~S3。解析完成后，会先联通新路径(对于加泵、换罐任务)，再关闭老路径(对于减泵、换罐任务)。对于路径的操作顺序按照步骤S4中的顺序进行。
S6、在任务执行期间，控制执行器主服务器会：
(1)检查移动量是否达到目标量：当移动量达到目标量，需要结束任务；
(2)周期性检查设备状态：对于主路上的设备，要求设备处于开启状态；对于旁路上的设备，要求设备处于关闭状态。当设备状态不符合要求，主服务器会生成报警消息，并根据工艺要求进行任务暂停/停止。
S7、当任务需要停止时，例如移动量到达要求或操作员手动结束，主服务器会按照以下步骤进行设备的操作：
(1)关闭泵组(包括泵的入口阀和出口阀。泵及其出入口阀门的关闭顺序为开启时的相反顺序)；
(2)关闭主路的电动调节阀；
(3)关闭主路的电动开关阀；
(4)关闭主路的手阀。
需要说明的是，控制执行器接口也可以作为数据提供方，对接PDA、平板电脑等其他设备或系统，具备强大的扩展性。
本实施例中，控制执行器设置于分别与DCS系统连接并进行冗余切换的主从服务器，主从服务器分别与DCS系统连接，启动时先启动的为主服务器。
当从服务器启动时，会进行启动同步：首先查询主服务器的数据库内容，然后对比从服务器的数据库内容，将有差异的内容同步为主服务器数据库内容。
在运行过程中，主服务器会以固定周期，向从服务器推送任务运行信息，以执行同步。
主备服务器在服务器异常关闭或网络异常时，触发冗余决策，所述冗余决策的原则包括：
当所述主从服务器能直接通讯，则维持现状；
当所述主从服务器链接断开，则从服务器根据所述DCS系统的主从服务器诊断位号，分析主服务器是否连接所述DCS系统；如果所述主服务器仍能与所述DCS系统通讯，则从服务器维持现状；如果所述主服务器无法与所述DCS系统通讯，则所述从服务器升为主服务器；
当断开的服务器恢复了链接，则通过所述DCS系统的主从服务器诊断位号，更新服务器的主从状态。
本实施例的基于上位机的油品移动控制方法，在执行油品移动任务前，OMS的任务系统会生成油品移动任务的路径；在任务运行过程中，路径上的设备需要按照类型、位置的不同，以一定规则做出运行或关闭动作；在运行过程中需要对设备状态进行监控，并在必要时执行紧急处理逻辑。运行阶段的控制规则可根据现场的情况进行调整。通过使用解释型语言在保证控制稳定性的同时，降低了开发维护门槛，缩短了开发周期，降低工程实施成本；通过冗余服务器提高了系统的可靠性。
实施例三
本申请第三方面通过实施例四提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上实施例中任意一项所述的基于上位机的油品移动控制方法的步骤。
图3为本申请再一实施例中的电子设备的架构示意图。
图3所示的电子设备可包括：至少一个处理器101、至少一个存储器102、至少一个网络接口104和其他的用户接口103。电子设备中的各个组件通过总线系统105耦合在一起。可理解，总线系统105用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统105除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图3中将各种总线都标为总线系统105。
其中，用户接口103可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball) 或者触感板等。
可以理解，本实施例中的存储器102可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-onlyMemory，ROM)、可编程只读存储器 (Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器 (Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double DataRate SDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Sync link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本文描述的存储器102旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中，存储器102存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统1021和应用程序1022。
其中，操作系统1021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序1022，包含各种应用程序，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序1022中。
在本发明实施例中，处理器101通过调用存储器102存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序1022中存储的程序或指令，处理器101用于执行第一方面所提供的方法步骤。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器101中，或者由处理器101实现。处理器101可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器101中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器101可以是通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器102，处理器101读取存储器102中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
另外，结合上述实施例中的基于上位机的油品移动控制方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上方法实施例中的任意一种基于上位机的油品移动控制方法。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
Claims (10)
1.一种基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，应用于采用解释型语言开发并运行于OMS系统上位机中的控制执行器，所述控制执行器设置于分别与DCS系统连接并进行冗余切换的主从服务器，该方法包括：
S10、控制执行器获取OMS系统根据目标订单生成的油品移动路径信息，所述油品移动路径信息包括任务信息和设备信息；
S20、所述控制执行器根据所述设备信息对油品移动路径上的相关操作设备进行分类，得到设备分类结果；
S30、所述控制执行器根据预设的第一设备操作顺序和所述设备分类结果，生成所述相关操作设备的第一控制指令，所述第一控制指令用于执行油品移动；
S40、所述控制执行器将所述第一控制指令发送至DCS系统，所述DCS系统基于所述第一控制指令控制所述相关操作设备的运行状态，以实现油品移动。
2.根据权利要求1所述的基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，该方法还包括：
S50、所述控制执行器实时获取油品移动量信息，根据所述油品移动量信息和预设的第二设备操作顺序生成所述相关操作设备的第二控制指令，所述第二控制指令用于结束油品移动；
S60、所述控制执行器将所述第二控制指令发送至所述DCS系统，所述DCS系统基于所述第二控制指令结束油品移动。
3.根据权利要求2所述的基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，所述第二设备操作顺序包括：
依次执行关闭泵组、关闭主路的电动调节阀、关闭主路的电动开关阀、关闭主路的手阀。
4.根据权利要求1所述的基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，所述主从服务器分别与所述DCS系统连接，并在服务器异常关闭或网络异常时，触发冗余决策，所述冗余决策的原则包括：
当所述主从服务器能直接通讯，则维持现状；
当所述主从服务器链接断开，则从服务器根据所述DCS系统的主从服务器诊断位号，分析主服务器是否连接所述DCS系统；如果所述主服务器仍能与所述DCS系统通讯，则从服务器维持现状；如果所述主服务器无法与所述DCS系统通讯，则所述从服务器升为主服务器；
当断开的服务器恢复了链接，则通过所述DCS系统的主从服务器诊断位号，更新服务器的主从状态。
5.根据权利要求1所述的基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，该方法还包括：
所述控制执行器周期性检查所述相关操作设备的运行状态，当所述运行状态不符合预设状态时，生成报警消息，并生成第三控制指令，所述第三控制指令用于停止或暂停油品移动。
6.根据权利要求5所述的基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，所述预设状态包括：
主路上的操作设备，处于开启状态；
旁路上的操作设备，处于关闭状态。
7.根据权利要求1所述的基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，所述设备信息包括设备类型、设备位置、所在支路。
8.根据权利要求7所述的基于上位机的油品移动控制方法，其特征在于，预设的第一设备操作顺序包括：
依次执行关闭旁路的手阀，关闭旁路的电动开关阀，关闭旁路的电动调节阀，开启主路的手阀，开启主路的电动开关阀，开启主路的电动调节阀，开启泵组。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上权利要求1至8任一项所述的基于上位机的油品移动控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上权利要求1至8任一项所述的基于上位机的油品移动控制方法的步骤。
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