[发明专利]在线动态分配和配置分布式控制系统中应用的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及分布式控制系统中的控制应用程序，并且更特别地，涉及用于在线且动态地分配和配置分布式控制系统中的应用程序的方法和系统。

背景技术

一般而言，在过程控制设备中采用分布式控制系统(DCS)来控制设备中的过程。DCS具有被视为嵌入装置的实时控制器，其包括(但不限于)通用或工业用个人计算机(PC)、编程逻辑控制器(PLC)、能够对控制应用程序提供实时执行环境的任何计算单元等，并且它需要通过工业自动化来管理实时控制应用程序、通信接口、现场设备等。

可理解的是，恰当地控制过程对于设备的工作或运行是非常重要的。这里所提到的过程的特征在于与硬件、应用程序、工作流等有关的因素、这些因素，尤其是应用程序(有时被称为控制应用程序)的任何变化会影响和大大影响设备的运行。这些因素受一个或多个系统配置、硬件性能、通信、过程的当前状态，及其性能(如果适用的话)的约束。

实际上，关于上面提到的一个或多个因素，设备可能需要在其运行期间，接受或遭遇其过程的变化或修改。更普遍的是，与控制应用程序有关的变化变得如此重要，以至于需要对它们进行在线(即，在设备的运行期间)处理。这还意味着设备运行不可停止或中止，而是必须结合所需变化，而不干扰设备运行或其顺序。

满足关于上文陈述的这样的变化或修改的需要变得困难，因为处理它们不是无关重要的。这是因为它不是仅包括动态地分配应用程序，而且实际上需要处理下者中的一个或多个：基于设备在其过程中遇到的变化或修改，来对设备的额外的或新控制方案进行添加、删除、修改和级联等。而且，除了分配应用程序，还需要对它们的运行时间状态进行保持、同步和共享，以使得能够因而进行无缝转移和分配，这对于过程或设备中的任何其它元件或构件是透明的。

因此，需要一种动态实时地(即，在线地，而不干扰设备的运行)解决围绕控制应用程序的，更特别地是关于其变化或修改的问题的解决方案。

发明内容

本发明的目标是提供一种实现控制应用程序的在线分配和共享的方法。

本发明的另一个目标是提供一种实现仅修改或修补运行控制应用程序的所需部分或某些部分，而不干扰所述控制应用程序的任何其它部分的执行、逻辑、状态或行为或其任何顺序的方法。

而且，本发明的目标是提供一种用于本发明的上面所述的目标的系统。

本发明的另一个目标是提供一种用于在最佳阈值负载下运行DCS中的控制器的系统和方法。

本发明的又一个目标是提供一种其中对用于故障的冗余控制器提供解决办法的系统和方法。

因此，本发明提供一种在线且动态地分配和配置设备的分布式控制系统(DCS)中的应用程序的方法。DCS采用商业现成品(COTS)构件、通用或工业用PC、PLC等中的一个或多个，并且具有多个控制器。本发明的方法包括使一个或多个应用程序对应地分成一个或多个块的一个或多个步骤。另外，方法包括对所述应用程序执行动态改变；管理各个所述块及其对应的应用程序。方法还包括在一个或多个控制器上对一个或多个应用程序的一个或多个块执行动态分配的步骤。这个的后面是在所述分配块中的一个或多个之间使运行时间数据同步，以及管理应用程序及其在线计划。

因此，本发明还提供一种用于在线且动态地分配和配置设备的分布式控制系统(DCS)中的应用程序的系统。DCS采用商业现成品(COTS)构件、通用或工业用PC、PLC等中的一个或多个，并且具有多个控制器。本发明的系统包括多个控制器，其中，各个所述控制器使用实时操作系统或执行程序来运行。各个所述控制器具有控制器抽象结构，控制器抽象结构具有用于在本地管理和安排在所述控制器中运行的应用程序的本地管理构件。而且，系统还包括运行时间管理构件，其用于保持运行时间全局拓扑和配置，以及通过通信介质来与控制器通信。

附图说明

参照附图，其中：

图1描绘本发明的系统。

具体实施方式

参照非详尽性示例性实施例来进一步描述本发明。

在图1中，显示了本发明的系统(100)，其用于在线且动态地分配和配置设备的具有多个控制器(101，201，…n)的分布式控制系统(DCS)中的应用程序。