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1、(10)申请公布号 CN 101963807 A(43)申请公布日 2011.02.02CN101963807A*CN101963807A*(21)申请号 201010510955.3(22)申请日 2010.10.19G05B 19/418(2006.01)(71)申请人浙江华章科技有限公司地址 314500 浙江省嘉兴市桐乡市经济开发区振华路1068号(72)发明人徐小伟 李家华 赵东明 倪锋张庆华 金皓 陈海标(74)专利代理机构浙江永鼎律师事务所 33233代理人王梨华 陈丽霞(54) 发明名称多流程起停控制的组控制系统(57) 摘要本发明涉及组控制系统，公布了多流程起停控制的组控制系。
2、统，由显示组控制状态、组态组控制参数、组控制画面的上位机（1）和执行组控制逻辑的下位机（2）构成控制核心，下位机（2）通过现场总线（25）或远程IO控制模块（21）采集被控设备的状态信息和发送控制命令到被控设备。通过以上技术方案，组与组之间可通过程序内部连锁起停接口起停，整条生产线可做到一键起停，方便操作，节约时间，解决了现有组起停控制中需对每一个流程单独起停的问题。 (51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 7 页 附图 8 页CN 101963808 A 1/1页21.多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：由显示组控制状态、。
3、组态组控制参数、组控制画面的上位机（1）和执行组控制逻辑的下位机（2）构成控制核心，下位机（2）通过现场总线（25）或远程IO控制模块（21）采集被控设备的状态信息和发送控制命令到被控设备。2.根据权利要求1所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：所述的下位机包含CPU（23）、以太网通讯模块（22）、现场总线接口（25）、远程IO控制模块（21）和电源（24），所述的CPU（23）处理组控制程序。3.根据权利要求1所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：所述的组控制画面包括单工艺流程组控制画面和多工艺流程组控制画面。4.根据权利要求1或3所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在。
4、于：所述的组控制画面通过判断标签数值的方式，改变状态显示块的动态效果，所述的动态效果包括块的背景颜色、大小、位置、可见性。5.根据权利要求2所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：所述的组控制程序由组起停模块、组起动控制程序、组停止控制程序组成，所述的组起停模块通过组起动命令输出标签和组起动完成标签同组起动控制程连接，通过组停止命令输出标签和组停止完成标签同组停止控制程序连接。6.根据权利要求3所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：所述多工艺流程组控制画面上显示各参与组的当前状态，程序内部连锁起停接口是否起用，所述的程序内部连锁起停接口依据多工艺流程组画面上的组态信息，并结合程序。
5、内部的连锁条件判断是否开始执行自动组起停控制。7.根据权利要求5所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：所述的组起停模块包含上位机手动起停接口、程序内部联锁起停接口和现场操作台外部起停接口三种起停接口。8.根据权利要求5所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：所述的组起动控制程序和组停止控制程序中起停的每一步骤中都包含手动输出标签，其值为1时，组控制程序执行该步骤的动作。9.根据权利要求5所述的多流程起停控制的组控制系统，其特征在于：所述的组中断控制标签值为1时，组起停模块中的起动时间累积继电器停止起动时间累积，组起动控制程序在执行当前步骤后停止跳转到下一组起停步骤。权 利 要 求。
6、 书CN 101963807 ACN 101963808 A 1/7页3多流程起停控制的组控制系统技术领域0001 本发明涉及组控制系统，尤其涉及适用于制浆造纸行业的组控制系统。背景技术0002 随着工业自动化的不断发展，DCS（Distributed Control System，分布式控制系统）所涉及的流程、规模和复杂程度都在不断的增加，对于流程中所涉及的设备起停，单纯依靠操作工通过上位机对每台设备单独起停，将是一个十分繁杂的操作，并且会增加起停过程中人为出错的概率。居于此种背景，当前的流程控制都有组起停的应用，但大多的组起停应用都是针对单个流程中设备的起停，例如在制浆造纸行业中的初筛组起。
7、停，只对初筛这个流程中涉及到的设备做起停控制，流程和流程之间缺少联合起停的应用。当生产线中涉及到多个流程，比如制浆造纸业中常见的OCC线常包含：碎解、重质除砂、粗筛、轻质除砂、精筛、多盘浓缩和盘磨7个工艺流程，则需要操作工做7次组起停操作。且对于一个较为庞大的多流程系统，组起停过程中由于涉及到的设备比较多，需要一种灵活的机制使得操作员可以临时中断起动的过程中遇到的问题，而无需发出组停止的命令。发明内容0003 本发明针对现有技术中人工操作控制单流程设备故障率高，操作过程繁杂的不足提供一种可以对整条生产线进行综合组控制，同时对于单独流程的组控制引入组起动中断的概念，使得在组起动控制过程中遇到问题。
8、时可以选择中断起动，而非取消起动或者发出停止命令。本发明同时引入组起停单步骤手动输出的概念，使得在组起停完成后，当有设备因为发生故障或者其他的原因脱离了组控制后可以通过单步骤手动输出的功能将其重新切换回组控制而无需再执行一遍该设备所在流程的组起停命令。0004 为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：多流程起停控制的组控制系统，由显示组控制状态、组态组控制参数的上位机和执行组控制逻辑的下位机构成控制核心，下位机通过现场总线或本地IO模块采集被控设备的状态信息和发送控制命令到被控设备。0005 作为优选，所述的组控制画面分为单工艺流程组控制画面和多工艺流程组控制画面。0006 作为。
9、优选，所述的下位机包含CPU模块、以太网通讯模块、现场总线接口、IO模块、电源模块，所述的CPU模块包含组控制程序。0007 作为优选，所述的显示组控制画面通过判断标签数值的方式，改变状态显示块的动态效果，所述的动态块的背景颜色、大小、位置、可见性。0008 作为优选，所述的组控制程序由组起停模块、组起动控制程序、组停止控制程序组成，所述的组起停模块通过组起动命令输出标签和组停止完成标签同组起动控制程连接，通过组停止命令输出标签和组停止完成标签同组停止控制程序连接。0009 作为优选，所述的组起停模块包含三种起停接口，上位机手动起停接口、程序内部说 明 书CN 101963807 ACN 10。
10、1963808 A 2/7页4联锁起停接口和现场操作台外部起停接口。0010 作为优选，所述多工艺流程组控制画面上显示各参与组的当前状态，程序内部连锁起停接口是否起用，所述的程序内部连锁起停接口依据多工艺流程组画面上的组态信息，并结合程序内部的连锁条件判断是否开始执行自动组起停控制。0011 作为所述的组起动控制程序和组停止控制程序中起停的每一步骤中都包含手动输出标签，其值为1时，组控制程序执行该步骤的动作。0012 作为优选，所述的组中断控制标签值为1时，组起停模块中的起动时间累积继电器停止起动时间累积，组起动控制程序在执行当前步骤后停止跳转到下一组起停步骤。 通过以上技术方案，本发明具有以。
11、下有益效果：1 组与组之间可通过程序内部连锁起停接口起停，整条生产线可做到一键起停，方便操作，节约时间，解决了现有组起停控制中需对每一个流程单独起停的问题；2 引入了组中断的概念，解决了组起停过程中，发生事故时需要组停止才能去解决事故然后重新启动的麻烦；3 引进了组起停单步骤手动输出功能，解决了因发生故障或者其他的原因脱离了组控制的设备在无需重新发出组起停命令的情况下可以重新参与到组控制中；4 组起停模块包含三种起停接口，使得组起停控制同现有的技术相比更加的灵活，既可以借助外部起停接口通过现场操作台或者操作箱的按钮，也可以在控制室中由操作工通过上位机手动组起停接口，或者通过程序内部连锁起停接口。
12、实现组起停。附图说明0013 图1为本发明的系统框图。0014 图2为本发明组起停模块逻辑示意图1。0015 图3为本发明组起停模块逻辑示意图2。0016 图4为本发明组起停模块逻辑示意图3。0017 图5为本发明组起动控制程序逻辑示意图。0018 图6为本发明组停止控制程序逻辑示意图。0019 图7为本发明实施例1上位机单工艺流程组控制画面示意图。0020 图8为本发明实施例2上位机多工艺流程组控制画面示意图。具体实施方式0021 下面结合附图1至8和表1与具体实施方式对本发明作进一步详细描述： 实施例1如图1所示，多流程起停控制的组控制系统，由显示组控制状态、组态组控制参数、组控制画面的上。
13、位机1和执行组控制逻辑的下位机2构成控制核心，下位机2通过现场总线2采集被控设备的状态信息和发送控制命令到被控设备。组控制画面分为单工艺流程组控制画面和多工艺流程组控制画面，显示画面分别如图7和图8所示所示。0022 上位机1经由组控制画面组态下位机中组起停模块中参数的值，组态画面如图7和图8所示。操作工通过上位机中的单工艺流程组控制画面，实现对单个工艺流程的组起停控制。单工艺流程组控制画面如图7所示，其中组态参数部分由五个区域组成。起停允说 明 书CN 101963807 ACN 101963808 A 3/7页5许和起停中断的可选框区域601，可选框选中代表可选框执行的下位机参数值置为1；。
14、组控制按钮区域602，按钮按下代表按钮所执行的下位机参数值置为1；手动起动区域603，操作工按下该区域中的任一按钮，则下位机对应的组起动步骤的手动输出参数值置为1，具体的步骤内容可由按钮旁边的组起文字描述得知；手动停止区域604，操作工按下该区域中的任一按钮，则下位机对应的组停止步骤的手动输出标签值置为1，具体的步骤内容可由按钮旁边的组停文字描述得知；组故障时间设置区域605，该区域为一数字输入框，操作工在此框输入值即为标签组起故障时间的值，单位为秒。通过601-605这5个组态区域，操作工可实现对单流程的组控制。通过图7中的动态块显示区域606和数字显示框607操作工得知当前组的状态。动态块。
15、显示区域606，当动态块的背景色为灰色时代表该块所连接的下位机参数值为0，不是灰色时而是绿色，红色，黄色，绿色闪烁时，代表该块所连接的下位机参数值为1；数字显示框区域607用以显示当前组起的时间和组起组停执行中的步骤。0023 多工艺流程组控制画面如图8所示，图8是一个包含7个单工艺流程的多工艺流程组控制画面。操作工通过组起停允许组态区域702组态各个流程是否参与到多流程组控制中，选中可选框对应组（可选框上方有组名）参与到多工艺流程组控中，这一组态也可在图7的起停允许和起停中断的可选框区域601进行。当组起停允许组态区域702中可选框都选中的情况下，依照工艺说明起停第一个组后，其余的组将会自动。
16、起停。对于单独的每个工艺流程，组手动起停区域703可以实现同图7组控制按钮区域602相同的单独工艺流程的组起动和组停止操作。组窗口调用区域704用以实现调用各单工艺流程组控制画面。在操作多工艺流程组控制画面时操作工可以通过此区域调用各组的画面以了解各组的详细状态。过程参数监视区域705将各单工艺流程中重要的参数集中监视，操作工通过此区域监视整条生产线的关键生产指标。组状态指示灯区域通706，每个组都用一个圆的背景颜色来表示当前的组状态，绿色代表组运行，红色代表组故障，绿色闪烁代表组起动中，黄色闪烁代表组停止中，黄色代表组中断中，灰色代表组停止，操作工通过各组名下方圆的背景色来判断各组当前的状态。
17、。0024 下位机2包含CPU 23、以太网通讯模块22、现场总线接口25、远程IO控制模块21和电源24，所述的CPU 23处理组控制程序。上位机1组控制画面通过判断标签数值的方式，改变状态显示块的动态效果，所述的动态效果包括块的背景颜色、大小、位置、可见性。组控制程序由组起停模块、组起动控制程序、组停止控制程序组成，所述的组起停模块通过组起动命令输出标签和组起动完成标签同组起动控制程连接，通过组停止命令输出标签和组停止完成标签同组停止控制程序连接。组起停模块包含三种起停接口，上位机1手动起停接口、程序内部联锁起停接口和现场操作台外部起停接口。0025 组起停模块包含的参数如表1所述，下位机。
18、CPU通过扫描本模块中所有参数的值，然后依据图2至4所示的流程图来决定组起停模块中输出参数的值，上位机通过OPC方式读取表中的参数并将其状态显示在组控制画面上。0026 标签名称数据类型参数类型描述READY BOOL可见输入参数1=组准备完毕M_ON BOOL不可见输入参数1=上位机来组起动有效M_OFF BOOL不可见输入参数1=上位机来组停止有效A_ON BOOL不可见输入参数1=自动起动有效说 明 书CN 101963807 ACN 101963808 A 4/7页6A_OFF BOOL不可见输入参数1=自动停止有效A_PERM BOOL不可见输入参数1=自动起停允许L_ON BOOL。
19、不可见输入参数1=外部起动有效L_OFF BOOL不可见输入参数1=外部停止有效L_PERM BOOL不可见输入参数1=外部控制允许AUTO BOOL不可见输入参数1=上位机来组自动脉冲AUTO_CMD BOOL可见输出参数1=模块组自动命令输出ON BOOL可见输出参数1=模块组起动命令输出OFF BOOL可见输出参数1=模块组停止命令输出RUN BOOL可见输出参数1=组运行OFF_END BOOL不可见输入参数1=组停止完成ALL_STOPPED BOOL可见输入参数1=组所有设备已经停止ON_END BOOL不可见输入参数1=组起动完成ALL_STARTED BOOL可见输入参数1=组。
20、所有设备已经起动HOLD BOOL不可见输入参数1=组起动中断ON_N_PERM BOOL不可见输入参数1=组起动连锁满足ON_FLT BOOL可见输出参数1=组起动故障ACKN BOOL不可见输入参数1=组故障确认ON_T DINT不可见输入参数组起动故障设定时间(单位：秒)如图2至图4为组起停模块流程图，其工作流程如下：在步骤S101，动作开始，进入步骤S102；在步骤S102，设置组起动时间，进入步骤S103；在步骤S103，判断上位机组自动命令是否为1，如果为1进入步骤S104，如果不为1进入步骤S105；在步骤S104，发出组自动脉冲，进入步骤S105；在步骤S105，判断手动起动命。
21、令是否为1，如果为1则进入步骤S110，如果不为1则进入步骤S106；在步骤S106，判断自动起动命令是否为1，如果为1则进入步骤S108，如果不为1则进入步骤S107；在步骤S107，判断外部起动命令是否为1，如果为1则进入步骤S109，如果不为1则进入步骤S112；在步骤S108，判断自动起停允许是否为1，如果为1则进入步骤S110，如果不为1则进入步骤S112；在步骤S109，判断外部起停允许是否为1，如果为1则进入步骤S110，如果不为1为进入步骤S112；在步骤S110，判断组准备是否为1，如果为1则进入步骤S111，如果不为1则进入步骤S112；在步骤S111，置位组起动命令，进入。
22、步骤S113；在步骤S112，判断组停止是否完成，如果完成则进入步骤S113，如果没完成则进入步骤S114；在步骤S113，复位组停止命令，进入阶段2；在步骤S114，判断所有设备是否已经停止，如果停止进入步骤S113，如果没有停止进入步骤S115；说 明 书CN 101963807 ACN 101963808 A 5/7页7步骤S115为起停模块的第2阶段，进入步骤S201；在步骤S201，判断手动停止命令是否为1，如果为1则进入步骤S206，如果不为1则进入步骤S202；在步骤S202，判断自动停止命令是否为1，如果为1则进入步骤S204，如果不为1则进入步骤S203；在步骤S203，判断。
23、外部停止命令是否为1，如果为1则进入步骤S205，如果不为1则进入步骤S207；在步骤S204，判断自动起停允许是否为1，如果为1则进入步骤S206，如果不为1则进入步骤S207；在步骤S205，判断外部起停允许是否为1，如果为1则进入步骤S206，如果不为1则进入步骤S207；在步骤S206，置位组起动命令，进入步骤S216；在步骤S207，判断是否满足组起动连锁，如果满足组起动连锁则进入步骤S216，如果不满足组起动连锁则进入步骤S208；在步骤S208，判断所有的设备是否已经起动，如果所有设备已经起动，则进入步骤S216，如果不是所有设备均已起动，则进入步骤S209；在步骤S209，判断。
24、所有设备是否停止上升沿，如果是则进入步骤S216，如果不是则进入步骤S210；在步骤S210，判断组起动是否完成，如果所有设备已经起动，则进入步骤S216，如果不是所有设备均已起动，则进入步骤S213；在步骤S211，查看组起动计时器累积时间，进入步骤S214；在步骤S212，判断组起动中断是否为1，如果为1则进入步骤S211，如果不为1则进入步骤S214；在步骤S213，判断组起动命令是否为1，如果为1则进入步骤S212，如果不为1则进入步骤S214；在步骤S214，判断累积时间是否超设定的起动故障时间，如果超过则进入步骤S215，如果没有则进入步骤S217；在步骤S215，设置组起动故障，。
25、进入步骤S216；在步骤S216，执行复位组起动命令，进入步骤S217；步骤S217为起停模块的第3阶段，进入步骤S301；在步骤301，判断组起动命令是否为0，如果为0为进入步骤S302，如果不为0进入步骤S303；在步骤S302，复位组起动时间继电器，进入步骤S303；在步骤S303，判断组确认命令是否为1，如果为1则进入步骤S304，如果不为1则进入步骤S305；在步骤S304，复位组起动故障，进入步骤S305；在步骤S305，判断组起动是否完成，如果完成进入步骤S307，如果没完成进入步骤S306；在步骤S306，判断所有的设备是否已起动，如果所有设备已起动进入步骤S307，如果说 明。
26、 书CN 101963807 ACN 101963808 A 6/7页8不是所有设备已起动进入步骤S308；在步骤S307，置位组运行，进入步骤S308；在步骤S308，判断组停止是否完成，如果已完成进入步骤S310，如果没有完成进入步骤S309；在步骤S309，判断所有的设备是否已停止，如果已经停止进入步骤S310，如果没有停止进入步骤S311；在步骤S310，复位组运行，进入步骤S311；步骤S311组起停模块执行完毕。0027 如图5为组起动控制程序流程图，其工作过程如下：步骤S401，程序开始，进入步骤S402；在步骤S402，判断组起动初始步骤是否已置位，如果已经置位进入步骤S403。
27、，如果还未置位进入步骤S404；在步骤S403，判断组起动命令是否为1，如果为1进入步骤S405，如果不为1进入步骤S404；在步骤S404，判断步骤1手动输出命令是否为1，如果为1进入步骤S406，如果不为1进入步骤S407；在步骤S405，置位组起动步骤1，进入步骤S406；在步骤S406，执行组起动步骤1的动作，进入步骤S407；在步骤S407，判断步骤X条件是否满足，如果满足进入步骤S409，如果不满足进入步骤S408；在步骤S408，判断步骤X手动输出命令是否为1，如果为1执行组起动步骤X的动作，如果不为1进入步骤S410；在步骤S409，执行复位步骤X-1和置位步骤X，进入步骤S4。
28、10；在步骤S410，执行组起动步骤X动作，进入步骤S411；在步骤S411，执行X=X+1，进入步骤S413；在步骤S412，判断组中断是否为1，如果为1进入步骤S419，如果不为1进入步骤S407；在步骤S413，判断是否X=N，如果是进入步骤S414，如果不是进入步骤S412；在步骤S414，判断步骤N是否已经置位，如果是进入步骤S416，如果不是进入步骤S415;在步骤S415，判断组确认命令是否为1，如果为1进入步骤S417，如果不为1激怒步骤S418；在步骤S416，执行组起动完成位输出1，复位组起动步骤N，进入步骤S417；在步骤S417，置位组起动初始步骤，进入步骤S418；在。
29、步骤S418，令X=2，进入步骤S419；步骤S419结束组起动控制程序。0028 如图6为组起动控制程序流程图，其工作过程如下：步骤S501，程序开始，进入步骤S502；在步骤S502，判断组停止初始步骤是否已置位，如果已经置位进入步骤S503，如果还说 明 书CN 101963807 ACN 101963808 A 7/7页9未置位进入步骤S504；在步骤S503，判断组停止命令是否为1，如果为1进入步骤S505，如果不为1进入步骤S504；在步骤S504，判断步骤1手动输出命令是否为1，如果为1进入步骤S506，如果不为1进入步骤S507；在步骤S505，置位组停止步骤1，进入步骤S50。
30、6；在步骤S506，执行组停止步骤1的动作，进入步骤S507；在步骤S507，判断步骤X条件是否满足，如果满足进入步骤S509，如果不满足进入步骤S508；在步骤S508，判断步骤X手动输出命令是否为1，如果为1执行组停止步骤X的动作，如果不为1进入步骤S510；在步骤S509，执行复位步骤X-1和置位步骤X，进入步骤S510；在步骤S510，执行组停止步骤X动作，进入步骤S511；在步骤S511，执行X=X+1，进入步骤S512；在步骤S512，判断是否X=M，如果是进入步骤S513，如果不是进入步骤S507；在步骤S513，判断步骤M是否已经置位，如果是进入步骤S515，如果不是进入步骤S。
31、514;在步骤S514，判断组确认命令是否为1，如果为1进入步骤S516，如果不为1进入步骤S517；在步骤S515，执行组停止完成位输出1，复位组停止步骤M，进入步骤S516；在步骤S516，置位组停止初始步骤，进入步骤S517；在步骤S517，令X=2，进入步骤S518；步骤S518结束组停止控制程序。0029 通过以上技术方案，组与组之间可通过程序内部连锁起停接口起停，整条生产线可做到一键起停，方便操作，节约时间，解决了现有组起停控制中需对每一个流程单独起停的问题；引入了组中断的概念，解决了组起停过程中，发生事故时需要组停止才能去解决事故然后重新启动的麻烦；引进了组起停单步骤手动输出功能，解决了因发生故障或者其他的原因脱离了组控制的设备在无需重新发出组起停命令的情况下可以重新参与到组控制中；组起停模块包含三种起停接口，使得组起停控制同现有的技术相比更加的灵活，既可以借助外部起停接口通过现场操作台或者操作箱的按钮，也可以在控制室中由操作工通过上位机手动组起停接口，或者通过程序内部连锁起停接口实现组起停。0030 总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。说 明 书CN 101963807 ACN 101963808 A 1/8页10图1说 明 书 附 图CN 101963807 A。