化工装置燃料流量控制方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及工程控制技术领域，具体地涉及一种化工装置燃料流量控制方法、一种化工装置燃料流量控制装置、一种电子设备及一种计算机可读存储介质。

背景技术

顺序控制技术是自动化领域中一种重要的控制方法，特别在分散控制系统（DCS）中，具有精准和高可靠性的要求。该技术按照一定的逻辑顺序来控制系统的工艺流程。顺序控制的基本步骤包括：步序开始、执行下一步、执行分支步、跳转和结束。根据提前预定的逻辑顺序执行任何控制动作。在执行过程中，还可以进行控制逻辑的修改和处理故障等情况。

在化工装置燃料流量控制中，分散控制系统（DCS）可以实时监测和调节化工装置燃料流量，以确保锅炉工作在安全稳定的温度范围内。

但是，目前已有的控制方法存在逻辑修改不便、执行步骤响应不及时、执行步数受限和故障处理不完善等问题，从而导致无法准确地控制化工装置燃料流量。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种化工装置燃料流量控制方法、装置、设备及介质，以解决无法准确地控制化工装置燃料流量的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种化工装置燃料流量的控制方法，包括：

向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度；

若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值小于预设阈值，判断化工装置工作温度是否小于预设温度；

若是，则向阀门发送流量增大指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

若否，则向阀门发送流量减小指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值大于预设阈值，发送报警信号。

可选地，向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度，包括：

在接收到预设操作指令时，向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度。

可选地，预设操作指令为自动操作指令或手动操作指令。

可选地，还包括：

实时接收阀门反馈的工作信号，并在工作信号为异常工作信号的情况下，生成报警策略；

若报警策略为语音报警信息，则将警报信息发送至声音播放装置，以使声音播放装置播放警报信息；

若报警策略为维护清单，则将维护清单发送至用户的终端设备，以使用户打印维护清单，并根据维护清单对加热器或阀门进行维护。

可选地，还包括：

若在预设时长内，未接收到阀门反馈的工作信号，则返回步骤向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度的步骤。

可选地，还包括：

在接收到暂停指令时，停止向阀门发送流量增大指令或流量减小指令，并在接收到继续指令时，向阀门发送流量增大指令或流量减小指令。

在本发明实施方式的第二方面，提供一种化工装置燃料流量控制装置，包括：

数据采集模块，用于向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度；

分支判断模块，用于若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值小于预设阈值，判断化工装置工作温度是否小于预设温度；

第一控制模块，用于若是，则向阀门发送流量增大指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

第二控制模块，用于若否，则向阀门发送流量减小指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

报警模块，用于若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值大于预设阈值，发送报警信号。

可选地，数据采集模块具体用于：

在接收到预设操作指令时，向锅炉内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置燃料流量。

在本发明实施方式的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，机器可读指令被处理器执行时执行上述的化工装置燃料流量控制方法。

在本发明实施方式的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的化工装置燃料流量控制方法。

在本发明实施例中，通过向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度；若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值小于预设阈值，判断化工装置工作温度是否小于预设温度；若是，则向阀门发送流量增大指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；若否，则向阀门发送流量减小指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值大于预设阈值，发送报警信号。本发明解决了DCS顺序控制底层逻辑下的逻辑修改不便、执行步骤响应不及时、执行步数受限和故障处理等问题，从而能够基于DSC顺序控制准确地对化工装置燃料流量进行控制。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明一实施例提供的化工装置燃料流量控制方法的流程示意图；

图2是本发明另一实施例提供的化工装置燃料流量控制方法的流程示意图；

图3是本发明另一实施例提供的化工装置燃料流量控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的DCS顺序控制功能图的示意图；

图5是本发明实施例提供的化工装置燃料流量控制装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”、“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参照图1，图1是本发明实施例提供的化工装置燃料流量控制方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：

S100，向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度；

需要说明的是，本发明是基于DCS顺序控制实现的。

如图2所示，在一实施例中，步骤S100具体可以包括：

S110，在接收到预设操作指令时，向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度。

具体地，预设操作指令为自动操作指令或手动操作指令。如果为自动模式，前一步的转换条件满足后，转变为非活动状态，下一步自动执行。如果为手动模式，前一步的转换条件满足后，执行单步命令后前一步完成，下一步开始执行。在手动模式下，如果某步的转换条件已满足，正在等待“下一步”命令，此时切换为自动状态，则本步立即转为完成状态，开始执行下一步。

可理解的是，步骤S110在顺序控制中可以理解为起始步（STEPINT），以下针对起始步（STEPINT）进行详细说明：

起始步（STEPINIT）：具有自动模式和手动模式两种工作模式。在自动模式下，满足启动条件时会立即完成当前步骤并执行下一步。在手动模式下，需要接收到"下一步"命令后才会完成当前步骤并执行下一步。步序的启动条件通过外部开关量输入定义，开关量为1时条件满足才能启动步序。STEPINIT还有一些状态，包括步序运行中、步序已结束、初始化状态、自动模式、存在故障步骤、主流程故障、主流程暂停、起始步骤活动中、起始步骤已完成和步序完成状态。STEPINIT还可以接收复位命令或逻辑连接到复位输入端进行复位操作，复位后步序将回到初始化状态。

S200，若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值小于预设阈值，判断化工装置工作温度是否小于预设温度；

S300，若是，则向阀门发送流量增大指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

在一实施例中，在接收到暂停指令时，停止向阀门发送流量增大指令或流量减小指令，并在接收到继续指令时，向阀门发送流量增大指令或流量减小指令。

S400，若否，则向阀门发送流量减小指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

可理解的是，步骤S200至S400在顺序控制中可以理解为中间步（STEP），以下对中间步（STEP）进行详细说明：

中间步（STEP）：其包含几种状态：本步活动中、本步已完成、启动命令、步序运行中、步序已结束、步序初始化、自动模式。STEP的启动条件是连接到其他步骤的输入端口，如果没有连接，默认启动条件为1。运行到某一步时，要检查启动条件是否满足，满足条件后发出启动命令。STEP有自动模式和手动模式。自动模式下，当前步骤满足转换条件后会自动执行下一步。手动模式下，需要手动执行下一步。可以将步骤切换为自动状态，即从手动模式切换为自动模式，当前步骤立即变为已完成状态，并执行下一步。STEP支持故障处理。故障发生时，故障状态置为1。若想继续运行步序，需发送"继续"命令。故障状态下，流程会停在故障步骤。并行分支中的故障只会影响该分支，其他分支会继续运行。STEP支持超时判断。可设定故障时间来判断步骤运行时间是否超时。超过故障时间会置故障状态。STEP支持提前结束。可发送"结束当前步"命令来提前结束当前步骤，并执行下一步。STEP还支持暂停和继续功能。在自动模式下，可随时暂停运行的流程。暂停时，当前正在运行的步骤会继续运行，直到转换条件满足后变为已完成状态。发送"继续"命令后，下一步才会继续执行。STEP还支持旁路功能，用于屏蔽不想执行的步骤。被旁路步骤因设备不具备运行条件而无法执行，直接变为已完成状态，不会输出指令，也不会置故障状态。可以发送"取消旁路"命令来清除旁路标志。

S500，若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值大于预设阈值，发送报警信号。

可理解的是，步骤S500在顺序控制中可以理解为结束步（STEPEND），以下对结束步（STEPEND）进行详细说明：

结束步（STEPEND）：用于通知步序流程已经结束。每个步序流程都需要包含至少一个STEPEND，它可以应用于主流程和分支流程中。当流程执行到STEPEND时，表示整个步序流程已经完成。此时，步序的状态会被设置为完成状态，并且所有计时值和步骤的状态将保持不变。另外，我们也可以通过发送复位命令来提前结束整个流程的执行。

如图3所示，在上述一个或多个实施例中，化工装置燃料流量控制方法还包括：

实时接收阀门反馈的工作信号，并在工作信号为异常工作信号的情况下，生成报警策略；

若报警策略为语音报警信息，则将警报信息发送至声音播放装置，以使声音播放装置播放警报信息；

若报警策略为维护清单，则将维护清单发送至用户的终端设备，以使用户打印维护清单，并根据维护清单对加热器或阀门进行维护。

可理解的是，本实施例中的步骤在顺序控制中可以理解为分支步，而本实施例中用到的是并行分析步，但事实上分支步包括两种类型：选择分支步（STEPSW）和并行分支步（STEPSP），而与二者相呼应的则是选择分支合并步（STEPSWC）和并行分支合并步（STEPSPC），以下对选择分支步（STEPSW）、选择分支合并步（STEPSWC）、并行分支步（STEPSP）和并行分支合并步（STEPSPC）进行详细说明：

选择分支步（STEPSW）：用于将一条线的流程分解为互斥的多条线流程，并根据条件选择不同的分支进行执行。STEPSW提供了2分支、4分支和8分支等不同类型的分支，每个分支都可以再连分支算法，实现更多分支的条件。选择分支的转换条件集成到STEPSW中，只有满足条件的分支才会继续执行。当存在多个分支都满足转换条件时，STEPSW会选择优先级高的分支进行执行。STEPSW还需配合分支合并算法STEPSWC使用。STEPSWC上游的任意一个STEP由活动状态变为完成状态都会导致选择分支结束，控制权会转移到STEPSWC下游算法。

选择分支合并步（STEPSWC）：提供三种类型：2分支、4分支和8分支，用于将选择分支合并，多条流程合并为一条流程，提供合并功能。

并行分支步（STEPSP）：用于将一条线的流程分解为多条并行的流程。它提供2分支、4分支和8分支等三种类型的分支，并可以再连接更多分支算法来实现更多分支条件。与传统的分支算法不同的是，STEPSP在上游STEP满足转换条件时，所有与并行分支连接的分支流程都可以同时开始运行，而无需额外的转换条件。

并行分支合并步（STEPSPC）：用于将多条并行的流程合并为一条流程。它通过提供合并功能，使得所有分支流程都需要执行完毕后，才能进行下一步操作。

在上述一个或多个实施例中，化工装置燃料流量控制方法还包括：

若在预设时长内，未接收到阀门反馈的工作信号，则返回步骤向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度的步骤。

可理解的是，本实施例中的步骤在顺序控制中可以理解为跳转步（STEPGOTO），以下对跳转步（STEPGOTO）进行详细说明：

跳转步（STEPGOTO）：用于在流程中实现跳转功能。它允许我们在流程中标记跳转目标（STEP），并在流程执行到STEPGOTO时，直接跳转到指定的跳转目标。根据跳转目标是上游STEP还是下游STEP，跳转步骤可以在本轮流程或下一轮流程中执行。

具体地，如图4所示，这是一个顺序控制的步序示意图，包含了起始步（STEPINIT）、中间步（STEP）、选择分支步（STEPSW）、选择分支合并步（STEPSWC）、并行分支步（STEPSP）、并行分支合并步（STEPSPC）、跳转步（STEPGOTO）和结束步（STEPEND）。算法之间的交互流程基本分为起始步（STEPINIT）、中间步（STEP）、选择分支步（STEPSW）、选择分支合并步（STEPSWC）、并行分支步（STEPSP）、并行分支合并步（STEPSPC）、跳转步（STEPGOTO）和结束步（STEPEND）等类型的算法。每个算法都可以接收和发送通知，通过通知进行状态的切换和传递命令。起始步（STEPINIT）是算法的起点，起始步（STEPINIT）通过步输出将命令传递给所有算法；中间步（STEP）根据上游步的状态判断是否通知下游步骤算法；结束步（STEPEND）接收上游步的通知，并通知起始步（STEPINIT）；跳转步（STEPGOTO）根据通知找到跳转目标算法并通知转入活动状态；并行分支步（STEPSP）在接收到上游步的通知后，可以开始准备执行，并通知起始步（STEPINIT）当前活动步是并行分支；选择分支步（STEPSW）在扫描到上游通知后，根据条件和优先级选择激活的分支，并通知选中的分支算法；选择分支合并算法在接收到上游通知后可以将控制权转向下游，并通知下游算法。

在本发明实施例中，通过向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度；若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值小于预设阈值，判断化工装置工作温度是否小于预设温度；若是，则向阀门发送流量增大指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；若否，则向阀门发送流量减小指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值大于预设阈值，发送报警信号。本发明解决了DCS顺序控制底层逻辑下的逻辑修改不便、执行步骤响应不及时、执行步数受限和故障处理等问题，从而能够基于DSC顺序控制准确地对化工装置燃料流量进行控制。

实施例二

基于同样的发明构思，参照图5，本发明实施例还提供一种化工装置燃料流量控制装置200，包括：

数据采集模块，用于向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度；

分支判断模块，用于若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值小于预设阈值，判断化工装置工作温度是否小于预设温度；

第一控制模块，用于若是，则向阀门发送流量增大指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

第二控制模块，用于若否，则向阀门发送流量减小指令，直至化工装置工作温度等于预设温度；

报警模块，用于若化工装置工作温度与预设温度之间的差值的绝对值大于预设阈值，发送报警信号。

可选地，数据采集模块210具体用于：

在接收到预设操作指令时，向化工装置内的温度传感器发送采集指令，以获得温度传感器反馈的化工装置工作温度。

应理解的是，该装置与上述的化工装置燃料流量控制方法实施例对应，能够执行上述方法实施例涉及的各个步骤，该装置具体的功能可以参见上文中的描述，为避免重复，此处适当省略详细描述。该装置包括至少一个能以软件或固件（firmware）的形式存储于存储器中或固化在装置的操作系统（operating system，OS）中的软件功能模块。

实施例三

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器，存储器存储有处理器可执行的机器可读指令，机器可读指令被处理器执行时执行上述的化工装置燃料流量控制方法。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

实施例四

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述的化工装置燃料流量控制方法。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

另外，在本申请实施例各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。