[发明专利]一种DCS组态数据智能化分析调试方法

摘要

本发明属于核电站DCS技术领域，具体涉及一种DCS组态数据智能化分析调试方法。本发明对DCS一二层的组态数据研究做了深入剖析，并结合一二层通讯机制，提出将一二层组态解析至数据库，并通过制定的规则对不同类型数据进行匹配分析，快速得出一二层数据不匹配结果，实现了DCS一二层数据自动化匹配分析并精确得出结果，同时根据DCS一二层组态数据结构，分别开发了一二层数据自检程序，实现快速定位一二层数据组态中的缺陷，该方法相比以往在调试阶段依靠人力单个点的核对方式，节省了大量的调试时间、极大的提高了缺陷数据定位的准确性。

主权项

1.一种DCS组态数据智能化分析调试方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)DCS二层组态数据自检(1.1)DCS二层组态数据解析：二层组态数据分为PO数据及画面组态；PO数据形式为.dat的文本文件，DCS二层画面组态数据为.ilv文本文件；(1.2)整理出二层组态数据自检规则，计算机化实现对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项DR，自检规则如下：(a)设备组态指令配置信息检查：检测所有带指令按钮PO配置的command id是否有误，正确的与PO名保持一致，软件将配置有误的PO自动输出到自检结果中；(b)二层报警组态数据中的报警卡属性的配置信息检查：计算机化检查alarm_input/alarm_internal/alarm_group类型PO的datesheet属性信息，核实是否正确配置，正确配置与PO名位号保持一致，软件自动将配置不一致或未进行配置的PO输出到自检结果，一次性得到报警卡信息配置错误、或者配置为空情况的不符合项；(c)二层报警触发显示定值与真实触发定值一致性检查：计算机化检查alarm_internal类型报警中配置的定值：AC_AL属性，判断AC_AL属性与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的定值H1OS/H2OS/L1OS/L2OS是否一致，不一致则输出到自检结果；(d)二层报警触发显示的测量单位与真实变送器单位一致性检查：计算机化检查alarm_internal类型报警中配置的测量单位与报警表达式中过程量PO(analog_input)配置的单位是否一致，不一致则输出到自检结果；(e)二层组态数据中无用报警卡文件检查：通过匹配报警卡文件与配置的报警PO(alarm_input/alarm_internal/alarm_group)清单，得到未匹配上的报警卡文件，并输出到自检结果；(f)二层组态数据描述检查：检查数据包中所有PO的INFO属性信息中是否包含FAKE OBJECT，有则输出到检查结果中，并列出其所在的画面信息；(g)二层画面组态中数显位数是否合适检查：分别检查PO配置的format信息与画面中该PO的配置信息，并按以下规则进行计算后输出到结果：1、PO FORMAT与DIAGRAM FORMAT不一致情况输出FORMAT不一致；2、计算需求长度：PO format为F*类型，需求长度＝量程最大整数位数+*(F后面的数字)，判断得出的结果是否小于等于画面中的Readout Long；若不满足，输出不合格；如果为I类型，需求长度＝量程最大整数位数，判断得出的结果是否小于等于Readout Long；若不满足，输出不合格；如果PO format为E**类型(指数形式)，需求长度＝1(如果量程为正数)+*(E后面第一个*)+2+*(E后面的第二个*，即指数位)，判断得出的结果是否小于等于Readout Long，若不满足，输出不合格；若量程包含负数段，则考虑负号；(h)二层画面大小超限检查：搜索.ilv画面格式文件中form_gen.bgimage_g1,如果X＝0，Y＝0，scaleX＝1，scaleY＝1或者相应属性为空则画面大小正常；如果不为以上情况，则说明画面大小有问题，将不符合项输出到自检结果；(i)二层画面中选择器selector指针信息与PO是否一致核查：检查选择器selector的指令信息与画面中selector配置的指针信息是否一致，不一致则输出至自检结果；计算机化处理得到的自检结果以excel表格形式导出，不同类型的自检按sheet的形式列出；(2)DCS一层组态数据自检(2.1)DCS一层组态数据控制逻辑按照既定的规则封装于不同的控制逻辑处理器CP中，每个控制逻辑处理器CP中包含一个或多个compound，每个compound包含不定量的组态控制最小单元block；一层组态包含46类block，每类block具有标准的数据结构形式，block之间进行数据的链接交互；(2.2)整理出一层组态自检规则，计算机化对数据库中组态数据进行自检并快速得到不符合项，自检规则如下：(a)一层组态数据链接失效检查：分析所有类型的block，筛选出存在链接外部信号属性的block；数据库中搜索上述类型block的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：信号包含":"则去除"."后面的内容，包括"."；信号不包含":"，则在去除"."后面的内容后，还将当前计算的block的compound信息加入并进行组合；上述处理完成后，在一层数据库进行block名的搜索，如果存在即没有问题，如果不存在，则输出结果至Excel表格；(b)一层控制逻辑处理器CP处理器之间的通讯点数量超限检查：计算机化查询一层数据库得到控制逻辑处理器CP清单及控制逻辑处理器CP中包含的compound清单；搜索链接检查表格中所有block类型的相应属性值，有值且不为纯数字，作以下处理：查找compound信息，然后判断是否是该点所在的控制逻辑处理器CP，是则不处理，如果不是则输出到控制逻辑处理器CP间信号交换表，并统计数量，其中一个控制逻辑处理器CP只计一次；当一个控制逻辑处理器CP的输入超过30个控制逻辑处理器CP或者输出超过100个控制逻辑处理器CP，该行底色标红，将结果导出至excel表格；(3)一二层数据智能匹配分析依据设计DCS一二层通讯的机制文件，整理出程序化匹配处理一二层组态的规则，结合已完成解析的一二层组态数据库，计算机化得到一二层组态数据不匹配结果；经分析一二层数据类型，按照设备、模拟量、开关量、报警四个类型进行一二层组态数据的匹配；(3.1)设备类型：(3.1.1)将二层组态数据中带控制窗的PO统一归为设备类型，包含AIR_OP_DAMPER、BINARY_ACTUATOR、BLOCK_VALVE、BLOCK_STP_VALVE、SOL_VALVE_FO、SOL_VALVE_FC、SELECTOR、MULTI_COMMANDS、PER_TEST_SELECTOR、BINARY_COMMAND、LOOP_CONTROL、LOOP_VALVE_FO、LOOP_VALVE_FC、MANUAL_VALVE、MANUAL_ACTUATOR；将上述类型的PO组态数据从二层专用数据库中提取，并取出包括SUBS、指令信息、描述信息、所属流程图的属性信息作为一二层组态数据匹配的原始基础信息；同时依据规则：PO名前端机组号+系统号+_SUBS+:+设备名称+_S组成一个新变量用于智能化匹配一层数据格式；(3.1.2)DCS一层组态数据中以_S结尾命名的block模块数据归为设备类型；提取一层数据库中所有以_S结尾的pakout类型block，同时提取该设备以_L4结尾的block模块的输入BI09～BI14中有_C.CIN*的信息，由此得到一层组态配置的操作指令；(3.1.3)依据制定的匹配规则对一二层数据库中提取的设备类型组态数据信息进行比对，得到以下匹配结果：1)二层配置了相应的设备组态信息但一层没有配置对应的组态信息；2)一层配置了相应的设备组态信息但二层没有配置对应的组态信息；3)一二层都配置某个设备组态信息，但SUBS配置不一致，导致该设备一二层链接失效；4)一二层都配置某个设备组态信息，但操作指令配置不一致，导致无法正常从主控远程操作该设备；未与二层组态匹配上的且包括*KM_S及*MY_S的一层列出的BLOCK从结果中删去；同时检查一层设备类型组态二层指令下发接口模块_C和指令反馈接口模块_S的输入输出是否一致，不一致则导出到结果；(3.2)模拟量：(3.2.1)查找二层组态数据库中ANALOG_INPUT_FQ、MULT_ANA_INPUT两个类型的PO，并提取包括PO NAME、SUBS、单位、定值、量程的属性信息；(3.2.2)在一层组态数据库中查找NAME中包含_V，KM_M(_S)，且TYPE为AIN(or AINR)的BLOCK；经去除SUB+:+_V后得到对象名字；(3.2.3)对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：1)二层配置了相应的模拟量组态而一层未配置；2)一层配置了相应的模拟量组态而二层未配置；3)一二层均配置了相应的模拟量组态，但SUBS配置不一致，导致该模拟量一二层链接失效；4)一二层均配置了相应的模拟量组态，但量程、单位或定值配置不一致，导致该模拟量显示异常；5)多重模拟量输入(multi_analog_input)KM_M同时检测_S模块在一层组态中是否存在；如果没有则输出一层缺失_S的模块；(3.3)开关量：查找二层组态数据库中BINARY_INPUT类型的PO，并提取PO NAME、SUBS属性信息；查找一层组态数据库中NAME包含_V且TYPE为CIN类型的block，经去除SUB+:+_V后得到对象名字；对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：1)二层配置了相应的开关量组态而一层未配置；2)一层配置了相应的开关量组态而二层未配置；3)一二层均配置了相应的开关量组态，但SUBS配置不一致，导致该模拟量一二层链接失效；(3.4)报警：二层报警组态数据主要分为ALARM_INPUT、ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP三个类型；ALARM_INPUT类型开关量，由一层直接通讯至二层；ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP由二层内部表达式计算触发相应的报警，其中表达式为一层送的开关量是否触发或一层送的模拟量是否超过报警阈值；在二层组态数据库查找ALARM_INPUT类型PO，并提取出包括报警等级、报警描述、SUBS的属性信息；在二层组态数据库查找ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型PO，并提取包括报警等级、报警阈值、报警描述、报警表达式的信息；(3.4.1)在一层组态数据库中查找NAME中包含KA*_V，*为数字、字母或为空且TYPE为CIN或CINR类型的BLOCK；去除SUB+:+_V后得到报警名称；(3.4.2)整理设计院提供的报警卡设计文件，并将设计文件导入软件解析得到设计的报警信息，包含报警名称、报警等级、报警定值；(3.4.3)一二层报警组态比对：对于ALARM_INPUT类型，对一二层组态数据提取的信息按PONAME进行匹配得到以下匹配结果：1)二层配置了相应的报警组态而一层未配置；2)一层配置了相应的报警组态而二层未配置；3)一二层均配置了相应的报警组态，但SUBS配置不一致，导致该报警无法正常触发；对于ALARM_INTERNAL及ALARM_GROUP类型，按开关量及模拟量的比对方式检查报警表达式中的开关量及模拟量得到以下匹配结果：1)表达式在一层组态中不存在，报警无法正常触发；2)表达式在一层组态中存在，但SUBS属性不一致，报警无法正常触发；(3.4.4)DCS配置报警与报警卡设计文件比对：比对DCS二层报警组态与报警卡设计文件差异得到以下匹配结果：1)DCS配置了相应报警组态而设计文件缺失；2)报警卡设计文件设计相应报警组态而DCS未进行配置；3)DCS及报警卡设计文件都配置有某一报警，但报警描述、等级、定值等信息不一致。