一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的系统及方法与流程

1.本发明涉及钢铁生产技术领域，尤其涉及一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的系统及方法。


背景技术：

2.轧钢厂多层级压力综合油站的安全运行信号有很多，包括压力、温度、液位、流量等，这些信号直接关系到整个油站综合系统是否安全稳定运行，同时这些信号还会直接影响多层级压力综合油站所供油的相关核心关键设备的安全稳定运行；
3.若这些信号不能够及时准确清晰无延时的展示到相关可视化系统及相关主控端人员的信息采集处，将会直接导致核心关键机械设备或者电气传动设备的损坏，再者这些信号若不能及时采集处理并进行判断，也会对多层级压力综合油站本身的安全稳定运行带来极大的隐患及风险，甚至于直接损坏多层级压力综合油站的相关泵体、油管、油箱，这将直接导致设备事故的发生以及生产的中断，而且多层级压力综合油站本身的劣损处理时间相对较长，对生产作业率及生产成本的控制影响很大，因此，本发明提出一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的系统及方法以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提出一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的系统及方法，该多层级压力油站关键集成信号输出控制的系统及方法通过创新设计及创新集成输出集成处理，实现了多层级压力综合油站重要安全运行条件的全量化及全采集化，通过对相关压力、温度、液位、流量信号的全覆盖采集及全覆盖处理以及无延时处理，并将所有信号进行安全量化处理及中继转换处理，实现了信号采集的安全可控，再者可编程控制器以及中央处理器的组合设计及组合逻辑运算及逻辑处理，大大的提高了系统的安全性及可靠性，通过系统的冗余设计及组合传输，实现了整个信号监测及信号预处理的精准性及分级性，最终能够确保多层级压力综合油站本身的安全稳定运行。
5.为实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的系统，包括采集处理系统、分析中继系统、量化衔接输出系统、监测处理系统、逻辑处理可视化单元，所述采集处理系统，通过传感器采集多层级压力综合油站的压力、流量、液位、温度信号，然后将上述采集的信号进行逻辑处理、算法处理、可视化标号；所述分析中继系统包括大数据系统和标号输出模块，大数据系统分析采集处理系统采集的信号并对故障、报警、准备关键集成信号进行量化定义，所述标号输出模块对关键集成信号进行标号输出，输出到多层级压力综合油站的中继控制系统；
6.所述量化衔接输出系统包括安全等级电压和a500控制系统，安全等级电压对中继控制系统输出信号进行量化输出，然后a500控制系统的采集接收该量化信号；所述监测处理系统，通过可编程控制器对量化信号进行实时监测及信号中断应急反应处理，然后将信号中断应急反应处理以新信号的形式输出给逻辑处理可视化单元；所述逻辑处理可视化单
元包括人机画面和中央处理器，通过中央处理器根据信号输入及现场的实时生产信息进行逻辑判断及处理，然后中央处理器将有效的关键集成信息传输并展示在人机画面上。
7.进一步改进在于：所述采集处理系统用于相互组合、相互衔接采集与处理，通过两个独立组件的组合，实现系统集成，对各个组件进行参数化对比、参数化逻辑衔接及数据衔接；多层级压力综合油站的压力、流量、液位、温度信号包括数字量信号、模拟量信号，数字量信号用于进行1个通道或2个通道的开关量设置，模拟量信号用于进行实时的趋势监测及历史的大数据查询，整个模拟量信号及开关量信号接入大数据系统进行衔接及优化处理。
8.进一步改进在于：所述分析中继系统的中间环节在现场采集运转端与远程逻辑控制端实现桥梁化链接及数据缓冲带，构成作为中转缓冲环节的宽维度输入输出；量化定义即为对信号的逻辑组合及逻辑运算，所述分析中继系统内设有信号抗干扰滤波，对信号提供抗干扰性；关键集成信号的集成过程中经过来源于现场实际工况的逻辑组合及来源于现场实际工况的逻辑连锁，逻辑组合及逻辑连锁与现场的生产运行节奏以及设备的运行情况及相关属性有机结合。
9.进一步改进在于：安全等级电压对中继控制系统输出信号进行量化输出的具体流程为：首先通过信号输出点对系统的线圈进行控制，相当于开关阀值的控制，然后再进行开关量的匹配，即从上而下的衔接中继的开关量辅助输出；所述a500控制系统与多层级压力综合油站之间设有屏蔽防干扰传输通道来采集接收量化信号，屏蔽防干扰传输通道采用屏蔽电缆和电缆桥架，并对电缆桥架的相关接地采用多重接地及与其它临近桥架的阻断隔离处理。
10.进一步改进在于：所述监测处理系统用于系统从被动监测到主动处理的衔接及过渡，监测的过程参数设计与处理子系统的相关控制关键环节的关键参数相互对接，通过对子系统的组合处理，形成组合监测力及组合处理力，所述可编程控制器利用数据块、逻辑块、比较块逻辑处理工具，进行信号采集及数据处理、数据判断；信号中断应急反应处理基于大数据的信号定义及实时信号判断的综合结果，对现场实际的生产情况、实际的设备运行情况以及设备运行参数的集中逻辑组合及系统参数进行集成输出。
11.进一步改进在于：所述中央处理器根据信号输入及现场的实时生产信息进行逻辑判断及处理，经过中央处理器逻辑处理之后的信号及逻辑关系第一时间与生产过程及设备运转进行衔接匹配并以最快的时效性展示在人机画面及相关的主控专员面前。
12.一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的方法，包括以下步骤：
13.步骤一：启动采集处理系统，通过传感器采集多层级压力综合油站的压力、流量、液位、温度信号，并将上述采集的信号进行逻辑处理、算法处理、可视化标号；
14.步骤二：启动分析中继系统，通过大数据系统分析并对故障、报警、准备好等关键集成信号进行量化定义，然后通过标号输出模块对关键集成信号进行标号输出，输出到多层级压力综合油站的中继控制系统；
15.步骤三：启动量化衔接输出系统，利用安全等级电压对中继控制系统输出信号进行量化输出，然后a500控制系统采集接收从多层级压力综合油站输出的量化信号；
16.步骤四：启动监测处理系统，利用可编程控制器对量化信号进行实时监测及信号中断应急反应处理，然后将信号中断应急反应处理以新信号的形式输出给逻辑处理可视化单元的中央处理器；
17.步骤五：中央处理器根据信号输入及现场的实时生产信息进行逻辑判断及处理，将有效的关键集成信息传输并展示在人机画面上。
18.进一步改进在于：所述步骤五中，整个系统的最终信息及最终信号展示在人机画面上，人机画面具备数据保存及数据查询功能。
19.本发明的有益效果为：
20.1、本发明通过创新设计及创新集成输出集成处理，实现了多层级压力综合油站重要安全运行条件的全量化及全采集化，通过对相关压力、温度、液位、流量信号的全覆盖采集及全覆盖处理以及无延时处理，并将所有信号进行安全量化处理及中继转换处理，实现了信号采集的安全可控，再者可编程控制器以及中央处理器的组合设计及组合逻辑运算及逻辑处理，大大的提高了系统的安全性及可靠性，通过系统的冗余设计及组合传输，实现了整个信号监测及信号预处理的精准性及分级性，最终能够确保多层级压力综合油站本身的安全稳定运行，避免设备事故的发生，同时确保多层级压力综合油站所配套的机电设备安全稳定运行，进而提高生产作业率及降低吨钢成本。
21.2、本发明的采集处理系统实现了采集与处理的相互组合于相互衔接，通过两个独立组件的组合，能够实现系统集成的高效性，通过对各个子系统的参数化对比及参数化逻辑衔接及数据衔接，进而提高两个子系统的对于实际设备运转过程中的各种异常波动的实时提现及实时量化，从而提高整个流程化的关键因数处理能力及关键参数的匹配及优化能力。
22.3、本发明分析中继的中间环节具有对整个系统的缓冲作用，能够在现场采集运转端与远程逻辑控制端实现桥梁化链接及数据缓冲带，这样的设计实现了作为中转缓冲环节的宽维度输入输出，进一步拓展了系统的冗余性及系统与操作环节的衔接以及与控制环节的高效数据传输。
23.4、本发明通过源头的安全电压设计，使得整个生产过程中的抢修以及设备周期维护过程中的相关组件维护或者更换，都有一个相对安全的环境，同时对于相对复杂的环境能够有较好隔离性及可视性，对于岗位操作人员及设备维护人员都能够带来便捷性及安全可靠性。
24.5、本发明实现了系统从被动监测到主动处理的衔接及过渡，监测的过程参数设计与处理子系统的相关控制关键环节的关键参数相互对接，提升了系统的对应性及对照性，通过对子系统的组合处理，能够形成组合监测力及组合处理力，在整个系统的执行过程中，互动组合及互补组合的创新设计增强了系统的组合力及包容性。
25.6、本发明通过逻辑处理可视化单元，不但实现了最终信息及信号系统的大数据可视化，同时实现了组合逻辑变量的可视化，通过大数据与可视化的组合镶嵌，增强了系统的数据深度及数据宽度，同时增强了系统的人工识别组合功能，通过大数据的可视化及专业人员的人工识别校正优化，可以进行提升系统的精准性及量化性。
附图说明
26.图1为本发明的系统示意图；
27.图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
28.为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
29.实施例一
30.根据图1所示，本实施例提出了一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的系统，包括采集处理系统、分析中继系统、量化衔接输出系统、监测处理系统、逻辑处理可视化单元，所述采集处理系统，通过传感器采集多层级压力综合油站的压力、流量、液位、温度信号，然后将上述采集的信号进行逻辑处理、算法处理、可视化标号；所述分析中继系统包括大数据系统和标号输出模块，大数据系统分析采集处理系统采集的信号并对故障、报警、准备关键集成信号进行量化定义，所述标号输出模块对关键集成信号进行标号输出，输出到多层级压力综合油站的中继控制系统；
31.所述量化衔接输出系统包括安全等级电压和a500控制系统，安全等级电压对中继控制系统输出信号进行量化输出，然后a500控制系统的采集接收该量化信号；所述监测处理系统，通过可编程控制器对量化信号进行实时监测及信号中断应急反应处理，然后将信号中断应急反应处理以新信号的形式输出给逻辑处理可视化单元；所述逻辑处理可视化单元包括人机画面和中央处理器，通过中央处理器根据信号输入及现场的实时生产信息进行逻辑判断及处理，然后中央处理器将有效的关键集成信息传输并展示在人机画面上。
32.所述采集处理系统用于相互组合、相互衔接采集与处理，通过两个独立组件的组合，实现系统集成，对各个组件进行参数化对比、参数化逻辑衔接及数据衔接，能够实现系统集成的高效性，进而提高两个子系统的对于实际设备运转过程中的各种异常波动的实时提现及实时量化，从而提高整个流程化的关键因数处理能力及关键参数的匹配及优化能力；多层级压力综合油站的压力、流量、液位、温度信号包括数字量信号、模拟量信号，数字量信号用于进行1个通道或2个通道的开关量设置，模拟量信号用于进行实时的趋势监测及历史的大数据查询，整个模拟量信号及开关量信号接入大数据系统进行衔接及优化处理，可以大大的提高系统的时间维度及空间分析度；多层级压力综合油站的就近采集信号能够实现系统快捷采集及快捷处理相关异常情况，为终端环节及前置环节的稳定性及可靠性、抗恶劣环境性打下了坚实的基础，同时对于信号的处理，采用集成处理，包括主回路及控制回路，主回路及控制回路既有相互衔接及镶嵌的部分，又有相互隔离及防干扰的部分，这样的创新设计实现了系统的冗余稳定性与安全互保性。
33.所述分析中继系统的中间环节在现场采集运转端与远程逻辑控制端实现桥梁化链接及数据缓冲带，构成作为中转缓冲环节的宽维度输入输出，进一步拓展了系统的冗余性及系统与操作环节的衔接以及与控制环节的高效数据传输；量化定义即为对信号的逻辑组合及逻辑运算，所述分析中继系统内设有信号抗干扰滤波，对信号提供抗干扰性，能够实现系统的整体稳定性和系统的整体抗干扰性的有机组合及相互兼顾，进而进一步提高系统的一体化；关键集成信号的集成过程中经过来源于现场实际工况的逻辑组合及来源于现场实际工况的逻辑连锁，逻辑组合及逻辑连锁与现场的生产运行节奏以及设备的运行情况及相关属性有机结合，能够更好的实现信号采集信号输出与生产过程及设备运转过程的最优匹配。
34.安全等级电压对中继控制系统输出信号进行量化输出的具体流程为：首先通过信
号输出点对系统的线圈进行控制，相当于开关阀值的控制，然后再进行开关量的匹配，即从上而下的衔接中继的开关量辅助输出，能够实现控制端及信号输出端的隔离，进而提高系统的稳定性和传输安全性，通过源头的安全电压设计得到了极大的保障，安全设计使得整个生产过程中的抢修以及设备周期维护过程中的相关组件维护或者更换，都有一个相对安全的环境，同时对于相对复杂的环境能够有较好隔离性及可视性，对于岗位操作人员及设备维护人员都能够带来便捷性及安全可靠性；所述a500控制系统与多层级压力综合油站之间设有屏蔽防干扰传输通道来采集接收量化信号，屏蔽防干扰传输通道采用屏蔽电缆和电缆桥架，并对电缆桥架的相关接地采用多重接地及与其它临近桥架的阻断隔离处理，从源头确保信号传输的抗干扰及抗衰减性。
35.所述监测处理系统用于系统从被动监测到主动处理的衔接及过渡，监测的过程参数设计与处理子系统的相关控制关键环节的关键参数相互对接，通过对子系统的组合处理，形成组合监测力及组合处理力，在整个系统的执行过程中，互动组合及互补组合的创新设计增强了系统的组合力及包容性；所述可编程控制器利用数据块、逻辑块、比较块逻辑处理工具，进行信号采集及数据处理、数据判断，这样就大大的提高了信号采集及数据处理数据判断的快速性及高效性，在充分利用现有组件的同时，我们还设计了个性化的补充数据采集及信号处理流程、环节，这样的组合逻辑判断及组合分析系统大大的提高了系统的冗余性及无差性；信号中断应急反应处理基于大数据的信号定义及实时信号判断的综合结果，对现场实际的生产情况、实际的设备运行情况以及设备运行参数的集中逻辑组合及系统参数进行集成输出，应急反应的准确性及及时性对于生产过程中的量化控制非常重要，对于设备运转过程中的量化诊断同样非常重要，组合效应的集成输出，可以大大的提高信号中断应急反应处理的时效性。
36.所述中央处理器根据信号输入及现场的实时生产信息进行逻辑判断及处理，经过中央处理器逻辑处理之后的信号及逻辑关系第一时间与生产过程及设备运转进行衔接匹配并以最快的时效性展示在人机画面及相关的主控专员面前，经过逻辑处理之后的信号及逻辑关系能够第一时间与生产过程及设备运转进行衔接匹配并以最快的时效性展示在控制终端的人机画面及相关的主控专员面前，这样才能够最大程度的发挥信号及集成信息的价值，通过对上述信号采集链及信号传输链逻辑判断链的创新设计，大大的提高了系统整体的生产设备匹配适用性；信息的展示在高速运转及高速生产的生产线上显得非常的重要，整个系统的终极信息及终极信号最终展示在人机画面及主控端，同时可以通过相关采集系统进行大数据进行数据保存及数据查询，可视化的人机界面及配套的声光报警系统能够进一步提高系统的生产价值及设备价值，对于整个生产与设备的衔接具有很大的作用，同时可以促进生产系统与设备运转系统的相互提升及相互促进。
37.实施例二
38.根据图2所示，本实施例提出了一种多层级压力油站关键集成信号输出控制的方法，包括以下步骤：
39.步骤一：启动采集处理系统，通过传感器采集多层级压力综合油站的压力、流量、液位、温度信号，并将上述采集的信号进行逻辑处理、算法处理、可视化标号；
40.步骤二：启动分析中继系统，通过大数据系统分析并对故障、报警、准备好等关键集成信号进行量化定义，然后通过标号输出模块对关键集成信号进行标号输出，输出到多
层级压力综合油站的中继控制系统；
41.步骤三：启动量化衔接输出系统，利用安全等级电压对中继控制系统输出信号进行量化输出，然后a500控制系统采集接收从多层级压力综合油站输出的量化信号；
42.步骤四：启动监测处理系统，利用可编程控制器对量化信号进行实时监测及信号中断应急反应处理，然后将信号中断应急反应处理以新信号的形式输出给逻辑处理可视化单元的中央处理器；
43.步骤五：中央处理器根据信号输入及现场的实时生产信息进行逻辑判断及处理，将有效的关键集成信息传输并展示在人机画面上，整个系统的最终信息及最终信号展示在人机画面上，人机画面具备数据保存及数据查询功能，实现了终极信息及信号系统的大数据可视化，同时实现了组合逻辑变量的可视化，通过大数据与可视化的组合镶嵌，增强了系统的数据深度及数据宽度，同时又增强了系统的人工识别组合功能，通过大数据的可视化及专业人员的人工识别校正优化，可以进行提升系统的精准性及量化性。
44.本发明通过创新设计及创新集成输出集成处理，实现了多层级压力综合油站重要安全运行条件的全量化及全采集化，通过对相关压力、温度、液位、流量信号的全覆盖采集及全覆盖处理以及无延时处理，并将所有信号进行安全量化处理及中继转换处理，实现了信号采集的安全可控，再者可编程控制器以及中央处理器的组合设计及组合逻辑运算及逻辑处理，大大的提高了系统的安全性及可靠性，通过系统的冗余设计及组合传输，实现了整个信号监测及信号预处理的精准性及分级性，最终能够确保多层级压力综合油站本身的安全稳定运行，避免设备事故的发生，同时确保多层级压力综合油站所配套的机电设备安全稳定运行，进而提高生产作业率及降低吨钢成本，且本发明的采集处理系统实现了采集与处理的相互组合于相互衔接，通过两个独立组件的组合，能够实现系统集成的高效性，通过对各个子系统的参数化对比及参数化逻辑衔接及数据衔接，进而提高两个子系统的对于实际设备运转过程中的各种异常波动的实时提现及实时量化，从而提高整个流程化的关键因数处理能力及关键参数的匹配及优化能力，同时，本发明分析中继的中间环节具有对整个系统的缓冲作用，能够在现场采集运转端与远程逻辑控制端实现桥梁化链接及数据缓冲带，这样的设计实现了作为中转缓冲环节的宽维度输入输出，进一步拓展了系统的冗余性及系统与操作环节的衔接以及与控制环节的高效数据传输，另外，本发明通过源头的安全电压设计，使得整个生产过程中的抢修以及设备周期维护过程中的相关组件维护或者更换，都有一个相对安全的环境，同时对于相对复杂的环境能够有较好隔离性及可视性，对于岗位操作人员及设备维护人员都能够带来便捷性及安全可靠性，接着，本发明实现了系统从被动监测到主动处理的衔接及过渡，监测的过程参数设计与处理子系统的相关控制关键环节的关键参数相互对接，提升了系统的对应性及对照性，通过对子系统的组合处理，能够形成组合监测力及组合处理力，在整个系统的执行过程中，互动组合及互补组合的创新设计增强了系统的组合力及包容性，最后，本发明通过逻辑处理可视化单元，不但实现了最终信息及信号系统的大数据可视化，同时实现了组合逻辑变量的可视化，通过大数据与可视化的组合镶嵌，增强了系统的数据深度及数据宽度，同时增强了系统的人工识别组合功能，通过大数据的可视化及专业人员的人工识别校正优化，可以进行提升系统的精准性及量化性。
45.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该
了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。