[发明专利]一种基于SCADA系统的多节点顺序控制的方法

说明书

技术领域

本发明涉及SCADA系统平台所应用的专业技术领域，涵盖电力监控、水利监控、油气化工、轨道交通、煤炭矿井等需要进行多节点有逻辑顺序的监视控制业务的工控行业，尤其适用于电气化铁路和城市轨道交通综合监控系统中的电力监控、环境监控等专业应用，并由于其灵活的全组态方式，也可推广到功能需求类似的专业和商业应用。

背景技术

SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集与监视控制系统。可广泛应用于电力系统、水利监控系统、煤炭、石油、冶金化工、轨道交通等行业的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。SCADA系统是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统。它可以对各类运行环境、多种运行设备进行监视和控制，以实现设备控制、数据采集、测量、参数调节、各类信号报警、历史数据存储等各项功能。

随着SCADA系统的发展，控制中心针对实时数据的监控已经不能满足于仅仅有单点的遥控，更期望一次性的顺序下发多点遥控，也就是所谓的多节点顺序控制，能够便于中心调度人员操作。

多节点顺序控制（以下简称顺控）是指通过SCADA系统控制界面，根据预先规定的操作逻辑和闭锁规则，自动按规则下发一系列遥控命令，完成一系列遥控对象的操作，最终改变系统运行状态的过程，例如电力系统的变电站顺序控制，实现变电站电气设备从运行、热备用、冷备用、检修等状态的自动转换，可用于轨道交通行业全线停送电，越区停送电，站内停送电等等。另外顺控在配网监控系统、环境控制系统中也可以有相似应用。

顺控操作最重要的一点就是通过把握好各个遥控节点之间的逻辑顺序关系以及闭锁规则等，以SCADA系统人机界面的方式提供给用户操作。

目前的顺控操作主要包括两种模式。

1．串行顺控操作：目前绝大多数的SCADA系统都是运用组态配置的方法，根据遥控顺序依次配置各个遥控节点，在用户下发顺控指令的时候触发其后台顺控程序，依次读取各个节点并下发相对应的遥控指令。

该模式优点是可由配置人员灵活配置各种顺控操作，并且后台程序固定，无需更改。其缺点是该模式存在一定局限性，其组态的逻辑关系一般只有串行顺控，也就是只有“与”的逻辑关系，只要上一节点遥控失败就一定不能执行下一节点的遥控，但是这样并不能完全满足用户需求，在很多的情况下，顺控操作有多分支并行情况，也就是既有“与”的逻辑关系，也有“或”和“非”的逻辑关系，并且在每个节点遥控执行时都可能会有若干个前提条件，在此情况下，该模式不适用。

2．定制开发的顺控操作：针对第一种模式的缺点，很多SCADA系统的工程项目在顺控操作方面舍弃了组态配置的方法，而是运用高级开发语言来编写针对单一项目的个性化程序。

其优点是量身定做，可以满足用户的任何需求。但是，该模式也有定制化产品的通病，开发周期过长，开发成本过高，另外由于通用性差，产品的后期维护，二次开发等也很浪费人力物力。

发明内容

针对于此，本发明设计从现有技术基础出发，设计新的全组态多线程多分支的顺控操作组件SequenceCom，通过界面组态的友好方式配置顺控的各个节点，并通过在配置节点时的属性参数设置来完成顺控中多分支的“与”、“或”、“非”多重混合逻辑，由唯一的后台顺控程序来实时读取配置，并根据配置逻辑依次下发遥控命令，并可多线程并行下发多个顺控事件。本发明结合了传统的两种顺控操作模式的优点，既适用于任何顺控逻辑，且只需配置人员进行组态配置，后台顺控程序唯一且无需更改。本发明以一次性的设计开发投入换取了一套适应SCADA平台在多个行业里越来越细化的市场和用户需求的顺控组件SequenceCom。

本发明的技术方案：本发明采用基于SCADA平台的组态配置+后台程序+界面触发的设计理念，其基本工作原理如图1所示。

本发明能够在使关联到多个遥控开关且有逻辑顺序的遥控操作实现一键运行，并能够提示用户运行结果，其逻辑主要可分为3类情况：

1、 顺序执行：所有控制步骤顺序执行，只要有失败就停止并退出顺控。

2、 混合执行：所有控制步骤顺序执行，若有分支则依次执行所有分支，若分支失败则转入下一分支，若所有分支全部失败则停止并退出顺控。(注：顺序执行时混合执行的特殊形式。)

3、 并发执行：所有分支控制能够并发下发，分支内再混合或者顺序执行。

其业务流程图如图2。

组态规则：本发明基于SCADA系统平台，其组态配置为树形结构，运用到基于对象、属性的两级组织方式，分别如下。