一种用于DCS中对数字信号量预处理的方法及其系统与流程

一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法及其系统
技术领域
1.本发明涉及集散控制系统技术领域，具体而言，涉及一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法及其系统。


背景技术：

2.集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。集散控制系统简称dcs，也可直译为“分散控制系统”或“分布式计算机控制系统”。
3.逻辑组态是用于集散控制系统中各种设备控制程序的编写的软件，是按照一定的先后顺序、逻辑关系以及触发条件，用原始点进行编写从而实现控制的目的。
4.通讯卡件是dcs中用于接收和发送数据信号用的，现有的dcs中，数字信号量输入通讯卡件已具备对i/o测点输入信号品质进行判断的功能。但是，数字信号量输入信号会随时由于内外不确定因素突然坏点或者剧烈波动，此时如果逻辑组态中直接引用数字信号量输入信号通讯卡件送来的数字信号量输入信号来做运算或判断，故障的数字信号量输入信号便会被带入逻辑组态中参与运算或判断，进而使得整个设备出现异常情况，另一方面，在后续工作人员的排查检修过程中，也很难找到原因。


技术实现要素：

5.本发明解决的问题是：提供一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法及其系统，降低数字信号量输入信号突然坏点或者剧烈波动造成设备异常的概率，提高dcs逻辑组态的稳定性，可靠性，且方便工作人员排查检修。
6.为解决上述问题，本发明提供一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，包括以下步骤：
7.s1、获取当前的外部通讯卡件的数字信号量作为第一数字信号量，数字信号量包括状态数据；
8.s2、读取状态数据，判断状态数据是否正常，如果状态数据正常，则转向步骤s3，如果状态数据异常，则转向步骤s4；
9.s3、预设第一标记，并将第一数字信号量复制后暂存为第二数字信号量，选择第一数字信号量，并转向步骤s5；
10.s4、预设第二标记，判断是否存在暂存的第二数字信号量，如果存在，则选择第二数字信号量，并转向步骤s6，如果不存在，则选择空的数字信号量，并转向步骤s7；
11.s5、将第一标记与第一数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出第三数字信号量，返回步骤s1；
12.s6、将第二标记与第二数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出第三数字信号量，返回步骤s1；
13.s7、将第二标记与空的数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出第三数字信号
量，返回步骤s1。
14.本方法的有益效果为，可以对正常的第一数字信号量锁存为第二数字信号量，如果当前的外部通讯卡件的数字信号量出现异常，可以将之前锁存第二数字信号量向下输出，并用第二标记进行标记，使得工作人员可以很容易排查检修，且能够减少设备异常的概率，提高dcs逻辑组态的稳定性，可靠性，最终输出的第三数字信号量都是带有第一标记或者第二标记的，第一标记和第二标记用来标记当前的数字信号量是否异常，如果异常，即使执行锁存的第二数字信号量也不容易马上出现问题，如果不存在锁存的第一数字信号量，输出空的数字信号量也会让工作人员马上排查到问题。
15.进一步地，步骤s2具体包括以下步骤：
16.s21、状态数据包括记录i/o测点品质的整型数据s，读取整型数据s；
17.s22、判断整型数据s的范围，如果191＜s＜228，转向步骤s23，如果s≤191或s≥228，则转向步骤s24；
18.s23、判定状态数据正常，转向步骤s3；
19.s24、判定状态数据异常，转向步骤s4。
20.该设置的有益效果为，所述状态数据都是通过计算机内的整型数据进行存储，所以为了获得i/o测点的坏点或者波动反馈，只需读取i/o测点输入的数字信号量的整型数据即可，当整型数据s落入该范围时，i/o测点即正常，否则为异常，这样可以更方便程序执行。
21.进一步地，步骤s3中，第一标记为0；步骤s4中，第二标记为1。该设置的有益效果为，通过二进制的标记，可以很方便地供工作人员判断异常和正常。
22.本发明还提供一种用于dcs中对数字信号量预处理的系统，应用于上述的一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，包括：
23.信号量传输模块、信号量判断模块、信号量选择模块以及信号量组合模块；
24.信号量传输模块与外部通讯卡件、信号量判断模块以及信号量选择模块通信连接，信号量判断模块与信号量选择模块通信连接，信号量选择模块与信号量组合模块通信连接；
25.信号量传输模块用于将外部通讯卡件上输入的数字信号量输入作为第一数字信号量传输至信号量判断模块以及信号量选择模块；
26.信号量判断模块用于读取第一数字信号量中的状态数据，通过状态数据判断第一数字信号量是否正常，并将判断信息作传输至信号量选择模块；
27.信号量选择模块用于根据判断信息进行选择操作，如果第一数字信号量正常，则复制并暂存第一数字信号量为第二数字信号量，选择第一数字信号量，预设第一标记，将第一数字信号量以及第一标记输出至信号量组合模块；如果第一数字信号量异常，则判断是否存在暂存的第二数字信号量，预设第二标记，如果存在暂存的第二数字信号量，则将第二数字信号量以及第二标记输出至信号量组合模块，如果不存在暂存的第二数字信号量，则将空的数字信号量以及第二标记输出至信号量组合模块；
28.信号量组合模块用于将接收到的第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记进行组合，获得第三数字信号量。
29.本系统的有益效果为，可以通过信号量选择模块将正常的第一数字信号量锁存为第二数字信号量，如果当前的外部通讯卡件的数字信号量出现异常，可以将之前锁存第二
数字信号量向下输出，并用第二标记进行标记，使得工作人员可以很容易排查检修，且能够减少设备异常的概率，提高dcs逻辑组态的稳定性，可靠性，最终信号量组合模块输出的第三数字信号量都是带有第一标记或者第二标记的，第一标记和第二标记用来标记当前的数字信号量是否异常，如果异常，即使执行锁存的第二数字信号量也不容易马上出现问题，如果不存在锁存的第一数字信号量，输出空的数字信号量也会让工作人员马上排查到问题。
30.进一步地，信号量选择模块包括数据接收单元、存储单元、以及逻辑执行单元；数据接收单元与存储单元电连接以及逻辑执行单元电连接，存储单元与逻辑执行单元电连接；数据接收单元用于接收判断信息；存储单元用于暂存第一数字信号量为第二数字信号量；逻辑执行单元用于预设第一标记或第二标记，以及选择向信号量组合模块传输第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记。
31.该设置的有益效果为，数据接收单元接收到判断信息时，能够让逻辑执行单元根据判断信息进行判断时是否需要往存储单元中暂存第一数字信号量为第二数字信号量，同时逻辑执行单元可以根据判断信息预设第一标记或第二标记，并根据判断信息向信号量组合模块传输第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记。
32.进一步地，信号量传输模块、信号量判断模块、信号量选择模块信号量组合模块均为plc控制器。该设置的有益效果为，plc控制器能够有效执行上述的逻辑过程。
附图说明
33.图1为本发明中方法的流程示意图；
34.图2为本发明中系统的示意图；
具体实施方式
35.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
36.需要说明的是，下述状态数据都是通过计算机内的整型数据进行存储，所以为了获得i/o测点的坏点或者波动反馈，只需读取i/o测点输入的数字信号量的整型数据即可，当整型数据s落入该范围时，i/o测点即正常，否则为异常，这样可以更方便程序执行。且下述的第三数字信号量为一种新的数据类型，本领域技术人员完全可以根据计算机科学中的数据结构的相关技术或相近的相关技术完成对第三数字信号量的组合。其中，具体的i/o测点整形数据范围如下表所示：
37.[0038][0039]
[0040][0041]
本发明提供一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，包括以下步骤：
[0042]
s1、获取当前的外部通讯卡件的数字信号量作为第一数字信号量，数字信号量包括状态数据；
[0043]
s2、读取状态数据，判断状态数据是否正常，如果状态数据正常，则转向步骤s3，如果状态数据异常，则转向步骤s4；
[0044]
s3、预设第一标记，并将第一数字信号量复制后暂存为第二数字信号量，选择第一数字信号量，并转向步骤s5；
[0045]
s4、预设第二标记，判断是否存在暂存的第二数字信号量，如果存在，则选择第二数字信号量，并转向步骤s6，如果不存在，则选择空的数字信号量，并转向步骤s7；
[0046]
s5、将第一标记与第一数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出第三数字信号量，返回步骤s1；
[0047]
s6、将第二标记与第二数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出第三数字信号量，返回步骤s1；
[0048]
s7、将第二标记与空的数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出第三数字信号量，返回步骤s1。
[0049]
具体的，状态数据包括多种，如i/o测点品质、i/o卡件品质、网络连接状态、设置量程高低限是否超出系统性能、过程信号是否超出量程等状态信息，且这些状态数据均是通
过计算机内的整型数据进行存储，此时即可对状态数据的范围进行划分，规定某范围内的状态数据属于正常，某范围外的状态数据属于异常；当状态数据正常时，可以对正常的第一数字信号量复制后锁存，锁存的第一数字信号量称为称第二数字信号量，此时预设第一标记，当状态数据正常时，只需将第一标记与第一数字信号量组合后形成第三数字信号量输出即可，第一标记用于标记当前的数字信号量是否异常，以供工作人员快速排查判断；如果当前的外部通讯卡件的数字信号量出现异常，此时预设第二标记，选择将第二标记与之前锁存的第二数字信号量组合形成第三数字信号量输出即可，第二标记可以供工作人员判断出其实当前的的外部通讯卡件的数字信号量出现异常，即使逻辑组态后续执行了该第三数字信号量也不容易马上出现问题，因为该第三数字信号量中的第二数字信号量是之前锁存的正常的数字信号量，使得工作人员可以很容易排查检修，且能够减少设备异常的概率，提高dcs逻辑组态的稳定性，可靠性；如果不存在锁存的第二数字信号量，则输出空的数字信号量，即null，这样也会让工作人员马上判断出问题所在。
[0050]
在本发明的优选实施例中，步骤s2具体包括以下步骤：
[0051]
s21、状态数据包括记录i/o测点品质的整型数据s，读取整型数据s；
[0052]
s22、判断整型数据s的范围，如果191＜s＜228，转向步骤s23，如果s≤191或s≥228，则转向步骤s24；
[0053]
s23、判定状态数据正常，转向步骤s3；
[0054]
s24、判定状态数据异常，转向步骤s4。
[0055]
具体的，所述状态数据都是通过计算机内的整型数据进行存储，所以为了获得i/o测点的坏点或者波动反馈，只需读取i/o测点输入的数字信号量的整型数据即可，当整型数据s落入该范围时，i/o测点即正常，否则为异常，这样可以更方便程序执行。
[0056]
在本发明的优选实施例中，步骤s3中，第一标记为0；步骤s4中，第二标记为1。通过二进制的标记，可以很方便地供工作人员判断异常和正常。
[0057]
本发明还提供一种用于dcs中对数字信号量预处理的系统，应用于上述任意一实施例所述的一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，包括：
[0058]
信号量传输模块、信号量判断模块、信号量选择模块以及信号量组合模块；
[0059]
信号量传输模块与外部通讯卡件、信号量判断模块以及信号量选择模块通信连接，信号量判断模块与信号量选择模块通信连接，信号量选择模块与信号量组合模块通信连接；
[0060]
信号量传输模块用于将外部通讯卡件上输入的数字信号量输入作为第一数字信号量传输至信号量判断模块以及信号量选择模块；
[0061]
信号量判断模块用于读取第一数字信号量中的状态数据，通过状态数据判断第一数字信号量是否正常，并将判断信息作传输至信号量选择模块；
[0062]
信号量选择模块用于根据判断信息进行选择操作，如果第一数字信号量正常，则复制并暂存第一数字信号量为第二数字信号量，选择第一数字信号量，预设第一标记，将第一数字信号量以及第一标记输出至信号量组合模块；如果第一数字信号量异常，则判断是否存在暂存的第二数字信号量，预设第二标记，如果存在暂存的第二数字信号量，则将第二数字信号量以及第二标记输出至信号量组合模块，如果不存在暂存的第二数字信号量，则将空的数字信号量以及第二标记输出至信号量组合模块；
[0063]
信号量组合模块用于将接收到的第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记进行组合，获得第三数字信号量。
[0064]
具体的，可以通过信号量选择模块将正常的第一数字信号量锁存为第二数字信号量，如果当前的外部通讯卡件的数字信号量出现异常，可以将之前锁存第二数字信号量向下输出，并用第二标记进行标记，使得工作人员可以很容易排查检修，且能够减少设备异常的概率，提高dcs逻辑组态的稳定性，可靠性，最终信号量组合模块输出的第三数字信号量都是带有第一标记或者第二标记的，第一标记和第二标记用来标记当前的数字信号量是否异常，如果异常，即使执行锁存的第二数字信号量也不容易马上出现问题，如果不存在锁存的第一数字信号量，输出空的数字信号量也会让工作人员马上排查到问题。
[0065]
在本发明的优选实施例中，信号量选择模块包括数据接收单元、存储单元、以及逻辑执行单元；数据接收单元与存储单元电连接以及逻辑执行单元电连接，存储单元与逻辑执行单元电连接；数据接收单元用于接收判断信息；存储单元用于暂存第一数字信号量为第二数字信号量；逻辑执行单元电用于预设第一标记或第二标记，以及选择向信号量组合模块传输第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记
[0066]
具体的，信号量选择模块与信号量判断模块、信号量传输模块以及信号量组合模块均通过引脚电连接，数据接收单元接收到判断信息时，能够让逻辑执行单元根据判断信息进行判断时是否需要往存储单元中暂存第一数字信号量为第二数字信号量，同时逻辑执行单元可以根据判断信息预设第一标记或第二标记，并根据判断信息向信号量组合模块传输第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记。
[0067]
在本发明的优选实施例中，信号量传输模块、信号量判断模块、信号量选择模块信号量组合模块均为plc控制器。plc控制器能够有效执行上述的逻辑过程。
[0068]
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、获取当前的外部通讯卡件的数字信号量作为第一数字信号量，所述数字信号量包括状态数据；s2、读取所述状态数据，判断所述状态数据是否正常，如果所述状态数据正常，则转向步骤s3，如果所述状态数据异常，则转向步骤s4；s3、预设第一标记，并将所述第一数字信号量复制后暂存为第二数字信号量，选择所述第一数字信号量，并转向步骤s5；s4、预设第二标记，判断是否存在暂存的所述第二数字信号量，如果存在，则选择所述第二数字信号量，并转向步骤s6，如果不存在，则选择空的数字信号量，并转向步骤s7；s5、将所述第一标记与所述第一数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出所述第三数字信号量，返回步骤s1；s6、将所述第二标记与所述第二数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出所述第三数字信号量，返回步骤s1；s7、将所述第二标记与所述空的数字信号量组合，获得第三数字信号量，输出所述第三数字信号量，返回步骤s1。2.一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，其特征在于，步骤s2具体包括以下步骤：s21、所述状态数据包括记录i/o测点品质的整型数据s，读取所述整型数据s；s22、判断所述整型数据s的范围，如果191＜s＜228，转向步骤s23，如果s≤191或s≥228，则转向步骤s24；s23、判定所述状态数据正常，转向步骤s3；s24、判定所述状态数据异常，转向步骤s4。3.一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，其特征在于，步骤s3中，所述第一标记为0；步骤s4中，所述第二标记为1。4.一种用于dcs中对数字信号量预处理的系统，其特征在于，应用于权利要求1至3任意一项所述的一种用于dcs中对数字信号量预处理的方法，包括：信号量传输模块、信号量判断模块、信号量选择模块以及信号量组合模块；所述信号量传输模块与外部通讯卡件、所述信号量判断模块以及信号量选择模块通信连接，所述信号量判断模块与所述信号量选择模块通信连接，所述信号量选择模块与所述信号量组合模块通信连接；所述信号量传输模块用于将外部通讯卡件上输入的数字信号量输入作为第一数字信号量传输至所述信号量判断模块以及信号量选择模块；所述信号量判断模块用于读取所述第一数字信号量中的所述状态数据，通过所述状态数据判断所述第一数字信号量是否正常，并将判断信息作传输至所述信号量选择模块；所述信号量选择模块用于根据所述判断信息进行选择操作，如果所述第一数字信号量正常，则复制并暂存所述第一数字信号量为第二数字信号量，选择所述第一数字信号量，预设第一标记，将所述第一数字信号量以及第一标记输出至所述信号量组合模块；如果所述第一数字信号量异常，则判断是否存在暂存的所述第二数字信号量，预设第二标记，如果存在暂存的所述第二数字信号量，则将所述第二数字信号量以及第二标记输出至所述信号量
组合模块，如果不存在暂存的所述第二数字信号量，则将空的数字信号量以及第二标记输出至所述信号量组合模块；所述信号量组合模块用于将接收到的所述第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记进行组合，获得所述第三数字信号量。5.根据权利要求4所述的一种用于dcs中对数字信号量预处理的系统，其特征在于，所述信号量选择模块包括数据接收单元、存储单元、以及逻辑执行单元；所述数据接收单元与所述存储单元电连接以及逻辑执行单元电连接，所述存储单元与所述逻辑执行单元电连接；所述数据接收单元用于接收所述所述判断信息；所述存储单元用于暂存所述第一数字信号量为第二数字信号量；所述逻辑执行单元电用于预设所述第一标记或第二标记，以及选择向所述信号量组合模块传输所述第一数字信号量以及第一标记、第二数字信号量以及第二标记或空的数字信号量以及第二标记。6.根据权利要求4或5所述的一种用于dcs中对数字信号量预处理的系统，其特征在于，所述信号量传输模块、信号量判断模块、信号量选择模块信号量组合模块均为plc控制器。

技术总结
本发明提供一种用于DCS中对数字信号量预处理的方法及其系统，方法包括：获取当前的外部通讯卡件的数字信号量；读取状态数据，判断状态数据是否正常；预设第一标记，并将数字信号量复制后暂存，并选择当前的数字信号量；预设第二标记，判断是否存在暂存的数字信号量；将第一标记与数字信号量组合，输出；将第二标记与数字信号量组合，输出；将第二标记与空的数字信号量组合，输出；本发明可以降低数字信号量输入信号突然坏点或者剧烈波动造成设备异常的概率，提高DCS逻辑组态的稳定性，方便工作人员排查检修。作人员排查检修。作人员排查检修。


技术研发人员：谢稼澍 廖国 黄家崧 梁昕 章振伟 熊凯 毛奕升 陈广学 尹苡壑
受保护的技术使用者：广东粤电新会发电有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15