[发明专利]用于使用冗余本地监督控制器来控制过程工厂的方法

说明书

本发明公开了一种用于使用多个调节控制器（160）控制过程的方法，所述多个调节控制器（160）通过通信链路（155）连接到远程监督控制器（120）并通过过程总线（170）连接到本地监督控制器（130）。远程监督控制器（120）利用对远程过程模型的使用通过通信链路（155）来控制调节控制器（160）。在工厂的操作期间，在本地监督控制器（130）中利用在通信链路（155）上发送的控制数据来配置本地过程模型。在通信链路（155）的故障时，本地监督控制器（130）通过过程总线（170）接管控制，充当冗余或备用控制器。方法包括：监控控制数据通过通信链路（155）在远程监督控制器（120）与所述多个控制器（160）之间的传输；基于控制数据和预定相关函数来确定经测量的过程变量与控制过程变量之间的函数相关；基于所确定的函数相关来配置本地过程模型；以及在通信链路（155）的中间故障时，使用所配置的本地过程模型来提供中间设置点，其中通信链路在预定时间段内从中间故障恢复。

技术领域

本发明涉及控制系统和工业自动化。更特别地，本发明涉及控制系统的冗余辅助控制器。

背景技术

在自动化背景中，高级过程控制应用是监督和调节本地控制应用的控制应用。高级过程控制应用由于其高处理要求而存在于远程服务器上并在向本地控制应用指派设置点方面与工厂站点内的本地控制应用通信。本地控制应用将实现（attain）所接收的设置点作为目标。例如，模型预测控件向工厂级PID控件指派设置点，并且PID控制器将实现那个设置点作为目标。

通常，高级过程控制应用涉及使用具有不同的复杂度级别的模型、控件、优化、分析计算等并且经常要求专家支持。在将高级应用移动到云平台或远程计算平台时，计算复杂度和专门知识保持与云平台在一起，并且仅将最佳设置点传送至工厂级本地控制应用。如果发生到云平台的连通性的故障或者阻止高级过程控制应用与本地控制应用之间的通信的任何其他问题，则本地控制应用保持在先前从高级控制应用指派的设置点处操作。

常规地，用以处理云平台与本地控制应用之间的连通性的丢失的一个方法——提供具有与高级控制应用类似的功能的备份或冗余网络接入点。在检测到连通性的丢失时，选择冗余网络接入点来充当高级控制应用。在另一方法中，在云平台和本地控制应用之间存在辅助通信信道。在主通信信道故障时通过辅助通信信道来访问高级控制应用。

然而，这些方法涉及相当大的成本。因此，存在对于能够处理在云平台上的高级控制过程与工厂中存在的本地控制基础设施之间的连通性的丢失的改进的方法和系统的需要。

发明内容

本发明提供了一种用于使用多个调节控制器160利用过程工厂150中的多个现场设备来控制过程的方法，其中所述多个调节控制器160通过通信链路155连接到远程监督控制器120并通过过程总线170连接到本地监督控制器130以用于接收设置点，所述方法包括：a. 监控控制数据通过所述通信链路155在所述远程监督控制器120与所述多个控制器160之间的传输，其中所述控制数据包括与一个或多个经测量的过程变量相关联的信息以及基于与所述一个或多个经测量的过程变量相关联的信息使用远程过程模型生成的与一个或多个控制过程变量相关的一个或多个设置点；b. 基于所述控制数据和预定相关函数来确定所述一个或多个经测量的过程变量与所述一个或多个控制过程变量之间的一个或多个函数相关性，以用于配置所述本地监督控制器的本地过程模型；c. 基于所确定的一个或多个函数相关性来配置所述本地过程模型；以及d. 在所述通信链路155的中间故障时，使用所配置的本地过程模型向所述多个控制器160提供与所述一个或多个控制过程变量相关的一个或多个中间设置点以用于调节所述一个或多个现场设备；其中所述通信链路155在预定时间段内从所述中间故障恢复。

本发明还提供一种用于使用过程工厂150中的多个现场设备来控制过程的系统，所述系统包括：a. 多个调节控制器160，用于调节所述过程工厂150的所述多个现场设备，其中所述多个调节控制器160被连接到所述过程工厂中的控制网络的过程总线；