[發明專利]一種基于PLC/DCS的設備邏輯控制方法

有效

• 申請號: 201410261915.8
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104035414B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 吳永建;徐文飛;張杰卿;丁進良;鄭秀萍;岳恒;柴天佑
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電氣自動化技術領域，具體涉及一種基于PLC/DCS的設備邏輯控制方法。

背景技術

在流程工業中，現場設備的邏輯控制是由設備邏輯控制程序來實現的。傳統的模塊化程序設計方法是針對每臺設備建立與其相對應的子程序模塊，然后由主程序按照工藝的邏輯關系，對各子程序模塊進行調用，從而實現對現場設備的邏輯控制。上述傳統的模塊化程序設計和開發方法可以實現子程序模塊之間、子程序模塊與主程序模塊之間共享系統資源，可實現子程序的參數調用和傳值處理，處理速度快，但在處理比較復雜的工藝過程時，程序結構比較復雜，程序量非常龐大。

現代工藝過程越來越復雜，涉及的設備也越來越多，且各設備之間的邏輯連鎖關系也越來越復雜，這就導致在進行大中型控制系統(I/O點數在1024點以上)的設備邏輯控制程序設計與開發時，程序設計、開發和維護的工作量都比較大，設計、開發周期比較長，且需要參與的設計開發人員也比較多；且由于軟件的復雜性，當需要進行現場程序調試時，只有參與編程人員才能勝任，如果項目規模比較大、涉及設備比較多或者項目實施現場距離比較遠時，傳統的模塊化方法無法滿足新型工藝過程控制系統開發的需求，因此，如何提高程序設計與開發的速度，減少參與設計與開發的人員，從而降低項目成本，并提高程序的可維護性是目前很多自動化公司面臨的難題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種實現設備邏輯控制的方法。

本發明的技術方案：

一種基于PLC/DCS的設備邏輯控制方法，包括如下步驟：

步驟1：采集設備信息；

所述設備信息，包括：每臺設備的輸入/輸出邏輯信號和電氣二次控制原理圖；

步驟2：根據設備信息，對現場的設備進行分類，并建立設備類庫；

根據設備的輸入/輸出邏輯信號和電氣二次控制原理圖進行分類，將具有相同輸入/輸出邏輯信號和相同電氣二次控制原理圖的設備視為同類設備；將具有不同輸入/輸出邏輯信號或者不同電氣二次控制原理圖的設備視為非同類設備；

步驟3：采用內部邏輯和外部邏輯相結合的設計方法，根據每類設備的邏輯操作過程和邏輯控制原理圖的設計規則，設計每類設備的邏輯控制原理圖，并建立邏輯控制原理圖庫；

每類設備的工作邏輯條件，包括：內部邏輯條件和外部邏輯條件；內部邏輯條件是指設 備自身的運行邏輯，直接或間接反映設備自身內部的運行狀態；外部邏輯條件來自于工藝流程安全運行需求，指的是生產過程中，工藝流程的上、下游設備對中間設備運行的邏輯影響；所述外部邏輯條件，包括強制邏輯條件和使能邏輯條件，強制邏輯條件是指在設備連鎖時，不受外部操作命令的影響而將驅動命令強制置為相應狀態的條件；使能邏輯條件是指在設備連鎖時，強制邏輯條件無效時，在操作命令的協同下才能完成驅動命令輸出的條件；

邏輯控制原理圖的設計規則為：

1)在進行每類設備的邏輯控制原理圖設計時，不需考慮具體的PLC/DCS硬件平臺，即，是跨硬件平臺的；

2)每類設備的邏輯控制原理圖上應包括設備的輸入信息、設備的輸出信息、設備的輸入變量與設備的輸出變量之間的邏輯控制關系，其中輸入信息包括輸入變量的名稱、用途、來源和初始狀態定義，輸出信息包括輸出變量的名稱、輸出位置和狀態定義；前述這些信息從設備的電氣二次控制原理圖和實際邏輯操作過程中獲取；

3)在邏輯控制原理圖上，應體現出只有連鎖鎖定時，設備的外部邏輯條件才具有作用；而內部邏輯條件在任何條件下都具有作用；

4)對外部邏輯條件進行設計時，應將強制邏輯條件和使能邏輯條件加以區分，并在邏輯控制原理圖上以不同的文字符號進行標識；對于使能邏輯條件，僅需考慮允許類操作條件；對于強制邏輯條件，僅需考慮強制類操作條件；

5)在邏輯控制原理圖上，對設備進行操作的命令采用脈沖信號，且脈沖信號的寬度，根據現場設備實際運行情況進行調整；

6)在邏輯控制原理圖上，在輸入變量中應包括故障復位變量，在輸出變量中應包括報警，在設備發生故障或者設備操作失敗時，均應輸出報警信息，且故障復位或者操作信號復位沒有執行前，應無法對設備進行操作；

7)在邏輯控制原理圖上，決定啟動邏輯的各邏輯條件之間的關系采用邏輯與表達，決定停止邏輯的各邏輯條件之間的關系采用邏輯或表達；

步驟4：根據步驟3的結果，在選定的PLC/DCS平臺上開發每類設備的邏輯控制模塊，并建立邏輯控制模塊庫；