[发明专利]一种基于数据改变的有约束条件的调用控制逻辑的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种基于数据改变的有约束条件的调用控制逻辑的方法，特别是涉及各类基于计算机或MCU(Micro Control Unit微控制单元)的自动控制系统中的控制逻辑(程序)的运行机制，其特征是只有当某个数据改变并通过约束条件审核后再调用与该数据相关联的控制逻辑，而不是基于对控制逻辑或算法程序或功能块的循环运行来完成自动控制任务。

背景技术

控制逻辑(control logic)是各类基于计算机或MCU(Micro Control Unit微控制单元)的控制系统中软件程序的关键部分，它的作用是通过对给定的逻辑算法的运算，得出控制结论，完成相应的自动控制任务。

在工业控制、楼宇自控、机电设备控制等行业和领域，当前普遍采用PLC(可编程逻辑控制器)、DDC(直接数字控制器)等构成自动控制系统，或者是由计算机和现场控制器等构成的DCS分散控制系统，这些设备或系统中的控制程序普遍采用IEC61131系列国际标准。在IEC61131-8(版本号：IEC／TR61131-8：2003(E)，第11-12页)中这样描述道：可编程控制器中的程序采用循环或定时循环的运行原则，并给出示意图，参见图1为现有控制逻辑运行机制示意图，其中，步骤1为循环周期的开始环节，其作用是读取所有输入数据，或称刷新输入数据；步骤2运行控制算法程序，按照自上而下、从左至右的顺序扫描运行算法程序中的所有功能块；步骤3将步骤2运算的结果进行集中输出，然后返回步骤1继续下一个周期的运行。同时，该标准IEC61131-8还指出：这种程序循环运行原则的优势是使得程序的构建与以往通过硬件逻辑电路实现相近控制功能的结构非常相近，易于学习掌握。

大量公开信息同样显示，现有的诸如组态软件的各类基于计算机的控制系统依旧采用IEC61131-3软件标准中的程序循环运行机制。

事实上，IEC61131系列标准的产生和发展是为了规范早先PLC的生产和应用，而PLC的应用场景属于分布式控制，所以，他的信息采集点及受控设备的数量有限；许多公开信息指出在通常的应用环境中PLC中的程序循环周期通常在毫秒级，因此，上述循环或定时循环的运行原则能够满足传统PLC的功能要求。

但是，随着信息技术的发展，数据的集中和控制逻辑的集中使得集中控制方案的优势越来越明显，而其劣势和风险却越来越少，大数据的应用模式已经成为必然的趋势。在这样的背景下，如果，成千上万的输入信息集中采集，以及相应的所有控制逻辑程序全部按顺序循环运行，其循环周期只要达到秒级单位，对很多自动控制任务来说就是不可接受的。这也是为什么目前通过组态模式建立的集中式监控系统仍然将控制逻辑分布在众多的现场控制器内，集中到中央服务器的数据多用于监视、查询和报表，控制逻辑并没有集中，即所谓的“分散控制，集中管理”。

综上所述，现有关于控制逻辑(程序)调用的机制沿袭自传统现场控制装置的应用需求(如：PLC、DDC等)，采用了循环运行或定时循环运行的原则，所有针对应用功能编写好的控制逻辑(程序)不论是否必要都要在每个循环周期内顺序执行，这样的控制逻辑运行机制在数据量增大以及控制逻辑越来越庞大和复杂的趋势下，必然导致：①控制系统的运行效率降低、响应速度减慢；以及，②限制了控制逻辑的复杂程度(如：延时、交叉调用等需求)，也就是限制了控制功能的更好实现。

本发明没有通过模拟硬件逻辑电路工作机理去改善软件程序中控制逻辑的运行机制，而是通过分析和提取人工现场控制的行为特征，即只有在现场人员所关心的信息发生改变时才决定是否进行进一步的逻辑判断或计算并得出结论。参照人在执行类似控制任务中的智能活动的行为特征，本发明设计实现了一种新的、顺应人机一体化趋势的、适合于采用数据集中方案的控制系统的控制逻辑的运行机制，极大地提高了软件程序的运行效率；同时，采用本发明方法实现的控制系统，其控制逻辑可以不需要“嵌入”到一个单向运行的数据处理程序中，使得大量的控制逻辑程序可以灵活地分类编写与封装，为智能控制系统中越来越复杂的控制逻辑的动态运行管理提供了一个良好基础。

发明内容

本发明公开了一种基于数据改变的有约束条件的调用控制逻辑的方法，目的是要解决现有的控制逻辑的循环运行机制导致软件运行效率的降低以及控制逻辑的复杂程度被限制的问题。

为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案包括：