[發明專利]一種故障診斷系統的邏輯網絡拓撲排序和存儲方法

有效

• 申請號: 201410220215.4
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN104020756B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 陳莉莉;李冰;張振山;許濤;胡波;徐漫江
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號: G06F11/28
• 分類號: G06F11/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林,許婉靜

技術領域

本發明涉及一種故障診斷系統的邏輯網絡拓撲排序和數據存儲方法,屬于自動控制領域。

背景技術

我國的各種自動化行業處于高速發展期。按照我國走新型工業化道路的要求，結合我國工業發展需求，自動控制的過程控制系統，在基礎控制方面，隨著電子技術、計算機技術、電力電子技術和檢測技術的不斷發展而發展和普及。

70年代PLC和DCS系統問世以來，成為了自動化系統過程控制的主流產品，而近年來，以計算機為基礎的分布式控制系統及現場總線正在嶄露頭角，進軍工業自動化的領域，對于多子系統和多點監測的復雜邏輯，以及需要按照具體應用對IEC61131-3進行功能塊擴展的應用場合，計算機分布控制系統比傳統PLC有著明顯的靈活性和成本優勢。

在計算機實現的開發系統中,底層可以集成和添加各種子系統模塊，能夠實現包括各設備模塊和系統的信息集成，整個自動化系統信息和資源共享等功能。把故障診斷系統作為自動化過程綜合監控中的組成部分，集故障樹診斷，監控，預案處理為一體，提高系統的可靠性保障等級，有助于指導自動化系統的設計、維護、運行,具有重要的應用價值。而且故障診斷系統處在不斷完善的發展階段，應用范圍在不斷擴大中。

但是計算機中實現軟PLC也存在一些問題需要解決，比如復雜邏輯在控制過程中的計算和解析。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是: 使自動化控制系統的故障診斷系統能夠處理復雜的控制邏輯，排序合理，配置靈活，滿足工程應用中的多種需求。

工程應用中，自動化控制系統的故障診斷系統的功能塊比較復雜，往往是多輸入多輸出的模塊，fbd圖的邏輯關系也很復雜，但是一定會有連接規則如下：

1)所有的輸入都只能連接來自另一個上一級模塊的輸出；2)一個功能塊的一個輸出端口可以連接多個功能塊的輸入。結合輸入端口只對應一個輸出端口的特點，為簡化排序算法和存儲，從最后的節點往前逆向進行拓撲排序。

為解決上述技術問題，本發明提供一種故障診斷系統的邏輯網絡拓撲排序和存儲方法，其特征在于，包括以下步驟：

一種故障診斷系統的邏輯網絡拓撲排序和存儲方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)符合IEC61131-3標準、以功能塊原理圖fbd表示的復雜故障診斷邏輯是包括有向樹形結構和帶多重反饋環的有向有環結構,對表示邏輯關系的復雜拓撲結構進行拓撲排序；

2)在數據庫中分別建立兩類表:功能塊信息表和故障樹邏輯關系表, 所述功能塊信息表描述每個功能塊的詳細屬性和執行信息,所述故障樹邏輯關系表描述各個功能塊之間的連接關系以及功能塊的排序級數，功能塊信息表和故障樹邏輯關系表之間通過關鍵字相關聯；

3)根據數據庫中功能塊信息表和故障樹邏輯關系表的內容,直接生成符合IEC61131-3標準的fbd圖。

前述的故障診斷系統邏輯關系的拓撲排序和存儲方法,其特征在于,在所述步驟1)中，對復雜邏輯關系圖的拓撲排序，采用逆向遍歷的方法，包括以下步驟：

11)找出所有功能塊中所有沒有后驅（即無輸出端口）的頂點，排序的級數L記為1；

12)對步驟11)中所有頂點功能塊逆序前推，逐級找到前頂點，并用一個路徑鏈表記錄當前路徑已經找過的頂點指針；排序級數L為前一級的級數加1，如果該功能塊已經有級數L₀，則取L和L₀中大者作為它的級數；如果該功能塊有多個輸入端口，添加新的路徑鏈表記錄其它端口路徑，并順序向前遍歷該功能塊的各個輸入的分支；

13)如果遍歷到該功能塊沒有前驅，即無輸入端口，結束遍歷本分支；如果遍歷過程中發現本路徑的鏈表中已經有該功能塊的頂點存在，則當前路徑中檢測到環路，結束遍歷本分支；

14)全部遍歷完畢時級數反轉，用排序級數的最大值減去所有功能塊的級數，再加1，作為該功能塊的級數，即最前級功能塊級數最低。

前述的故障診斷系統邏輯關系的拓撲排序和存儲方法，其特征在于：在所述步驟2)中,所述數據表包括：

功能塊信息表：詳細記錄各個功能塊的運行信息和屬性；

故障樹邏輯關系表：根據拓撲排序結果，記錄每個功能塊的每個輸入端口連接的前級模塊ID，以及該功能塊的排序的級數，從后向前推得到整個故障樹的邏輯網絡關系；故障樹邏輯關系表通過功能塊ID的關鍵字鏈接到功能塊信息表。