一种DCS移动调试的系统及方法与流程

一种dcs移动调试的系统及方法
技术领域
1.本发明属于工业过程控制技术领域，尤其涉及一种dcs移动调试的系统及方法。


背景技术：

2.分散控制系统(distribution control system，dcs)是一种以计算机技术、通信技术与自动化技术为核心构成的一种工业过程控制系统。目前在火电、化工等各个行业都得到了广泛应用。dcs以分散控制、集中管理为特征，集数据采集与存储、过程控制、显示、记录、报警等功能于一体。
3.在火电机组新建或者dcs控制系统升级改造后，为了保证dcs控制逻辑功能的正确性和系统投运的可靠性，必须采取有效的调试技术手段和方法，在机组启动之前对实际dcs系统进行调试。其中，信号联调是dcs与现场的一次测量元件联动调试的过程，主要是为了确保现场输入信号的准确性，使之能够精确反映现场仪表设备的运行状态和实际的工艺状况。
4.现有的dcs与现场信号联调方法是：一名调试人员采用标准信号发生器、短接线、电阻箱等器具，给机柜接线端子或现场测量仪表设备接线端子注入信号，另一名调试人员在集控室或工程师站通过画面测点显示值、历史趋势记录来核对信号的状态，并手动记录。二人之间以对讲机或手机等通讯设备进行联络，一一进行调试、确认。这种调试方式具有以下缺点：
5.缺点一：至少需要两人才能完成调试过程，耗费的人力成本高、调试周期长。
6.缺点二：某些设备安装复杂、现场环境恶劣，会造成调试人员交流不方便，工作效率低下，也不利于解决调试过程中出现的问题。
7.缺点三：需要手动记录并汇总已经调试完成的信号，不利于进度统计和任务管理。


技术实现要素：

8.本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种dcs移动调试的系统及方法。
9.这种dcs移动调试的系统，包括：通讯模块、数据管理模块、联调管理模块、系统设置模块和用户管理模块；移动终端和dcs主机上均设有通讯模块，通讯模块用于移动终端和dcs主机之间的通讯，实现移动终端对dcs实时数据的访问；数据管理模块用于对dcs主机联调的数据进行管理；联调管理模块用于对联调过程进行管理；系统设置模块用于对系统的菜单按钮、界面分布、数据颜色和数据项内容进行配置；用户管理模块用于对调试系统和终端进行综合管理；数据管理模块包括数据库子模块、数据搜索及查询子模块、数据导出子模块；联调管理模块包括任务管理子模块和报表统计子模块。
10.作为优选，通讯模块基于opc(ole for process contrl)技术；移动终端和dcs主机进行通讯，移动终端作为客户端，与dcs主机的服务器进行无数据丢失、无延迟的实时连接，多个移动终端之间进行数据共享。
11.作为优选，数据管理模块中：数据库子模块用于同步、显示和读取dcs数据库中的
数据，并提供数据点联调信息的历史趋势；数据搜索及查询子模块用于查询数据点的名称、数据点的描述、数据点的输入输出类型、数据点的信号类型、数据点的当前值(包括数据点的实时值和单位)、数据点的调试状态、数据点的接线方式、数据点的品质信息(正常数据点或坏点)、联调情况，数据搜索及查询子模块还用于查看已联调数据点的历史趋势，便于故障分析；数据导出子模块用于导出联调数据点的清单到excel表格，联调数据点的清单包括联调数据点、联调时间和完成比例。
12.作为优选，联调管理模块中的任务管理子模块用于记录每天的调试工作情况，生成系统的调试日志，调试日志包括每天的进度、整体完成比例、具体数据点测点的调试时间和调试人；报表统计子模块用于统计联调信息，将已经联调完成的数据点的信号生成统计报表，对未联调成功的数据点信号记录原因，报表统计子模块还提供历史查询功能。
13.作为优选，系统设置模块用于将fsss(锅炉炉膛安全监控系统)、ets(汽轮机危急跳闸保护系统)、deh(汽轮机数字电液控制系统)、mets(小汽轮机危急跳闸保护系统)、meh(小汽轮机数字电液控制系统)的界面进行单独设置，以可视化的树状图分别罗列各个系统名称，通过点击罗列的系统名称分别查看对应的流程图、数据点的输入输出清单；可视化的树状图上显示数据点和文本，可视化的树状图还用于进行进度控制和颜色设置。
14.作为优选，用户管理模块包括角色管理模块、登录管理模块和权限管理模块；角色管理模块用于管理系统使用用户的新增、编辑及删除，登录管理模块用于管理用户登录调试系统的账号及密码，权限管理模块用于对于级别不同的用户分配不同的功能权限。
15.这种dcs移动调试的系统的工作方法，包括如下步骤：
16.步骤1、人工设置dcs的数据采集周期，dcs根据采集周期从生产现场采集实时数据，将实时数据显示于dcs移动调试的系统监控界面上，并将实时数据储到dcs数据库中；
17.步骤2、移动终端与dcs主机的服务器建立无数据丢失、无延迟的实时连接；
18.步骤3、操作人员通过相应的标准信号源向现场测量仪表设备的测点输入信号，信号进入dcs主机后，移动终端通过通讯模块与dcs主机进行数据通信，读取数据；
19.步骤4、从移动终端上搜索数据点的名称，找到该数据点所在的分系统清单，查看该数据点的名称、数据点的描述、数据点的输入输出类型、数据点的信号类型、数据点的当前值(包括数据点的实时值和单位)、数据点的调试状态；在dcs移动调试的系统数据库子模块的可视化画面上读取信号显示值，进行信号联调，将信号显示值与标准值进行比较，若信号显示值与标准值的误差满足设定标准(信号测点正常)，则将该信号显示值标记为已联调好的信号；
20.步骤5、在移动终端上记录已联调好的信号，对未联调成功数据点进行标记，并记录原因；待问题解决后重新进行调试；
21.步骤6、数据导出子模块将联调数据清单导出为excel表格，方便查看；
22.步骤7、报表统计子模块将已经联调完成的数据点的信号生成统计报表，记录数据点信号未联调成功的原因，报表统计子模块还提供历史查询。
23.作为优选，对于同一个dcs调试任务，多个移动终端之间进行数据共享，并行执行步骤2至步骤7的调试操作。
24.作为优选，步骤4中信号显示值与标准值的误差设定标准为：模拟量输入信号在4～20ma，误差不超过0.2％；热电阻和热电偶误差不超过0.3％；步骤5中未联调成功数据点
为调试过但存在问题、未能联调成功的数据点，或者未进行调试的数据点。
25.作为优选，步骤2中移动终端包括存储器、处理器以及存储在存储器中由处理器执行的计算机程序，计算机程序被处理器加载并执行步骤2至步骤7。
26.本发明的有益效果是：
27.本发明提供一种dcs移动调试的系统及方法，解决了现有技术中调试效率低下、人力成本高的问题；通过引入智能调试系统及终端，可以代替现有的两人电话、对讲机沟通核对的方式，一人在现场就可以完成调试，从而减少了人力成本，提高了调试工作的效率，实现了调试的移动性和灵活性。对于同一个dcs调试任务，多个移动终端之间实现数据的共享，多组人员之间可以并行进行调试工作，单人在现场就可以完成dcs与现场设备的信号联调工作，终端自动存储并统计已经完成的测点联调情况，避免各组之间因沟通不及时而进行的重复工作，从而实现现场调试作业的流程化和规范化。
28.采用生成数据报表的方式代替原先的人工手动记录，未能联调成功的点也可以记录原因，方便现场联调的进度统计、故障分析和任务管理，为繁重、复杂的调试任务提供一种高效、清晰、便捷的数据支撑平台。本发明还具有易于使用的特点，实现了dcs调试工作的移动化、智能化和平台化。
附图说明
29.图1为基于移动终端的dcs与现场信号联调工作原理图；
30.图2为本发明的dcs移动调试系统功能示意图；
31.图3为dcs移动调试方法流程图。
具体实施方式
32.下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
33.实施例一
34.本技术实施例一提供了一种如图2所示dcs移动调试的系统，包括：通讯模块、数据管理模块、联调管理模块、系统设置模块和用户管理模块；移动终端和dcs主机上均设有通讯模块，通讯模块用于移动终端和dcs主机之间的通讯，实现移动终端对dcs实时数据的访问；数据管理模块用于对dcs主机联调的数据进行管理；联调管理模块用于对联调过程进行管理；系统设置模块用于对系统的菜单按钮、界面分布、数据颜色和数据项内容进行配置；用户管理模块用于对调试系统和终端进行综合管理；
35.数据管理模块包括数据库子模块、数据搜索及查询子模块、数据导出子模块；数据管理模块中：数据库子模块用于同步、显示和读取dcs数据库中的数据，并提供数据点联调信息的历史趋势；数据搜索及查询子模块用于查询数据点的名称、数据点的描述、数据点的输入输出类型、数据点的信号类型、数据点的当前值(包括数据点的实时值和单位)、数据点的调试状态、数据点的接线方式、数据点的品质信息(正常数据点或坏点)、联调情况，数据搜索及查询子模块还用于查看已联调数据点的历史趋势，便于故障分析；数据导出子模块用于导出联调数据点的清单到excel表格，联调数据点的清单包括联调数据点、联调时间和
完成比例。对于模拟量输入信号(ai)类型，ai的电流(4ma～20ma)，i/o类型显示为“ai”，信号类型显示为“4～20ma”；k型热电偶，i/o类型显示为“tc”，信号类型显示为“k”)
36.联调管理模块包括任务管理子模块和报表统计子模块。联调管理模块中的任务管理子模块用于记录每天的调试工作情况，生成系统的调试日志，调试日志包括每天的进度、整体完成比例、具体数据点测点的调试时间和调试人；报表统计子模块用于统计联调信息，将已经联调完成的数据点的信号生成统计报表，对未联调成功的数据点信号记录原因，报表统计子模块还提供历史查询功能。
37.通讯模块基于opc(ole for process contrl)技术；移动终端和dcs主机进行通讯，移动终端作为客户端，与dcs主机的服务器进行无数据丢失、无延迟的实时连接，多个移动终端之间进行数据共享。
38.系统设置模块用于将fsss(锅炉炉膛安全监控系统)、ets(汽轮机危急跳闸保护系统)、deh(汽轮机数字电液控制系统)、mets(小汽轮机危急跳闸保护系统)、meh(小汽轮机数字电液控制系统)的界面进行单独设置，以可视化的树状图分别罗列各个系统名称，通过点击罗列的系统名称分别查看对应的流程图、数据点的输入输出清单；可视化的树状图上显示数据点和文本，可视化的树状图还用于进行进度控制和颜色设置。
39.用户管理模块包括角色管理模块、登录管理模块和权限管理模块；角色管理模块用于管理系统使用用户的新增、编辑及删除，登录管理模块用于管理用户登录调试系统的账号及密码，权限管理模块用于对于级别不同的用户分配不同的功能权限。
40.本实施例提供的终端设备。该实施例的终端设备包括：处理器、存储器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行计算机程序时实现上述各个方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本发明。
41.其中，上述的移动终端可以是便携式、袖珍式或手持式的电子设备。例如，智能手机、平板电脑以及个人数字助理等。
42.实施例二
43.在实施例一的基础上，本技术实施例二提供了如图3所示dcs移动调试的系统的工作方法：
44.如图1所示，移动终端与dcs上位机服务器建立可靠连接；
45.操作人员通过相应的标准信号源向现场仪表设备有关的测点输入信号；
46.在移动终端的调试系统可视化画面上读取信号显示值，与标准值比较；
47.对于已经调试好的信号，在移动终端上进行记录，对于未能联调成功的点应该进行标记，并记录原因；对于dcs调试的信号清单，可以导出为excel表格，方便查看。对于已经调试完成的信号可以自动生成统计数据，未能联调成功的信号可以记录原因提供历史查询。
48.对于模拟量输入(ai)信号，调试人员使用标准信号源，在相应的输入信号线端子上分别输入量程的0％、25％、50％、75％、100％信号，在终端画面上会显示具体的数值，系统会将实际值与标准值比较并计算误差。系统会自动对该点的调试情况、出现的问题，对于数字量输入(di)信号，在断开状态下输入为逻辑0，在短接状态下为逻辑1。调试人员将导线
短接相应的端子，观察终端画面上数值是否正确。
49.如下表1所示，在现场调试中，部分信号测点的具体情况显示如下，对于未完成状态的点，具有三角形标记的，说明该点曾经调试过，但是存在问题导致未能联调成功。对于已完成状态的测点，整行背景色变色，已完成的位号排至位号列表底侧。
50.表1现场调试中部分信号测点的参数表
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相应地，在调试过程中可以导出相应的报表，具体包括点名、点描述、信号类型、联调时间、联调状态等等，对于“未完成”状态的点，可以备注问题(见下表2)，方便查看和故障处理。
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表2现场调试中未完成联调的信号测点参数表
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