[发明专利]在工业过程控制和自动化系统中使用功能块进行高级控制的方法和装置

权利要求书

1.一种用于控制的方法，包括：

执行（1002）第一功能块（202），所述第一功能块（202）被配置为（i）接收与工业过程控制和自动化系统（100）相关联的多个输入数据值、（ii）对所述输入数据值进行预处理以及（iii）将预处理的输入数据值存储在共享存储器（302）中；

执行（1006）第二功能块（204），所述第二功能块（204）被配置为（i）接收对所述共享存储器中的预处理的输入数据值的引用、（ii）调用一个或多个核心功能（208）的执行以实现过程控制算法以及（iii）将输出数据值存储在共享存储器中；

执行（1014）第三功能块（206），所述第三功能块（206）被配置为（i）接收对所述共享存储器中的输出数据值的引用、（ii）对所述输出数据值进行后处理以及（iii）输出包含后处理的输出数据值的多个输出信号，所述第一、第二和第三功能块表示可由控制器执行的代码的离散部分；

其中在控制执行环境的前台任务内执行所述第一、第二和第三功能块，以及在所述控制执行环境的后台任务内执行一个或多个核心功能；以及

所述前台任务被配置为基于基本周期（402）的长度和所述前台任务的执行时间标识针对所述后台任务的执行时间，在阻止调用（714）之后，所述后台任务发出等待信号量，由此如果在执行时间到期时未完成所述后台任务的执行，则所述前台任务停止所述后台任务的执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述控制执行环境支持重复执行周期（400，502-506）；

针对所述前台任务的执行时间量在执行周期中变化；和

在每个执行周期中针对所述后台任务的执行时间量取决于在那个执行周期中针对所述前台任务的执行时间量。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述后台任务保持休眠，直到所述后台任务的执行被所述前台任务触发。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制执行环境支持多个信号量以控制对所述共享存储器的访问，由所述前台任务拥有一个信号量，由所述后台任务拥有另一个信号量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一、第二和第三功能块形成由过程控制器（106）执行的部件块（214）；和

过程控制器被配置为执行多个部件块。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

在所述共享存储器中针对部件块中的每一个定义存储器空间（304）。

7.一种用于控制的装置，包括：

包括共享存储器（302）的至少一个存储器设备（144）；和

至少一个处理设备（142），所述至少一个处理设备（142）被配置为：

在执行第一功能块（202）期间，（i）接收与工业过程控制和自动化系统（100）相关联的多个输入数据值、（ii）对输入数据值进行预处理以及（iii）将预处理的输入数据值存储在共享存储器中；

在执行第二功能块（204）期间，（i）接收对共享存储器中的预处理的输入数据值的引用、（ii）调用一个或多个核心功能（208）的执行以实现过程控制算法以及（iii）将输出数据值存储在所述共享存储器中，

在执行第三功能块（206）期间，（i）接收对所述共享存储器中的输出数据值的引用、（ii）对输出数据值进行后处理以及（iii）输出包含后处理的输出数据值的多个输出信号，所述第一、第二和第三功能块表示可由控制器执行的代码的离散部分；

其中在控制执行环境的前台任务内执行所述第一、第二和第三功能块，以及在所述控制执行环境的后台任务内执行一个或多个核心功能；以及

所述前台任务被配置为基于基本周期（402）的长度和所述前台任务的执行时间标识针对所述后台任务的执行时间，在阻止调用（714）之后，所述后台任务发出等待信号量，由此如果在执行时间到期时未完成所述后台任务的执行，则所述前台任务停止所述后台任务的执行。