[发明专利]过程控制系统及其配置系统和方法

说明书

本发明包括过程控制系统及其配置系统和方法。该过程控制系统被配置为执行过程控制。该配置系统包括储存库，该储存库包括至少一个存储器和存储在该存储器中的一个或多个定义模块。每个定义模块可以包括用于控制关联部件的控制逻辑。该配置系统还包括储存库控制器。储存库控制器可以被配置为接收对工业系统内的特定部件的一个或多个属性进行标识的用户输入。储存库控制器另外可以使得能够从储存库中选择定义模块，其中，所选择的定义模块包括用于对具有所标识的一个或多个部件属性的关联部件进行控制的控制逻辑。本发明另外提供了一种用于配置用于执行过程控制的过程控制系统的方法。

本申请是基于申请日为2015年11月6日、申请号为 201510752253.9、发明创造名称为“过程控制系统及其配置系统和方法”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明的公开内容涉及用于工业工厂的工业自动化的领域。具体地，其涉及对用于工业工厂的过程控制系统的配置。

背景技术

图1A示出了用于石油、钢铁和化学过程工业的工业工厂的过程控制系统100。在工业工厂中，诸如传感器102和阀装置、致动器104 之类的现场装置测量或控制过程，诸如由工厂设备执行的流体过程。传感器102的示例是流量计、温度指示器，阀装置104是流量控制阀和开/闭阀，致动器104是风扇和电动机。现场装置102、104连接至现场网络106。现场装置102、104通过输入输出(I/O)单元连接至在控制网络110中的控制器108。基于来自传感器102的测量结果，控制器108执行用于生成用以控制致动器的信号的计算。控制器108 中的每个控制逻辑封装在功能块中。功能块被定义为：接收或生成为每个现场装置所定义的输入参数、输出参数，并且包括用以计算这些参数的算法。参数包括过程变量和在功能块中生成的调整参数。过程变量是对其的测量存在的变量，诸如温度、压力、力、馈电信号(feed)、流速、化学成分、重量、位置和速度。调整参数是在控制器中应用来对过程进行控制的变量。控制逻辑是控制器108的算法。

控制网络110中的人机接口(HMI)终端112与功能块交换数据并且将信息提供给操作员以操作过程控制系统100。过程控制系统100针对诸如设备和现场装置之类的部分而基于所交换的数据来管理并发布来自功能块的命令。所发布的命令基于在工程工具120中根据作为工业工厂的规范的设计数据而准备和修改的控制逻辑。控制逻辑被转换为二进制控制数据以在控制器和HMI终端中执行。操作员通过在控制器和HMI终端中应用二进制控制数据来控制和操作工业工厂。HMI终端112的屏幕定义由工程工具120准备。功能块基于来自传感器的测量结果和二进制控制数据来执行计算以生成用于致动器的信号。操作员在过程调整期间为调整参数设置设计值。

图1B示出了用于设置或配置过程控制系统100的工程工具120。用户使用工程工具120中的编辑器122来针对工业工厂的设计数据的任何改变而准备和修改控制逻辑。改变的示例是为不同的过程或者用于该过程的不同原材料设置不同的现场装置参数值。不同的过程针对不同的产品或者同一产品的不同等级。所准备和修改的控制逻辑被存储为序列化的控制数据124。序列化的控制数据124由转换器126读取。转换器126根据序列化的控制数据124生成二进制控制数据128，该二进制控制数据128是二进制格式的控制数据。二进制控制数据 128存储在数据库130中。二进制控制数据128被发送至过程控制系统100以在HMI终端112和控制器108中执行。

在工业工厂中，存在针对参数的许多数据文件和数据集。当相关的数据集是不同类型或来源时，这些参数具有复杂的数据关系。一个示例是与控制器有关的功能块中的参数。该参数在功能块中被定义为第一类型并且当在警报管理系统中时被定义为第二类型。第一类型的定义和第二类型的定义是不同的。当在设计数据中改变参数或参数关系时，识别在用于过程控制系统100的控制逻辑中要更新的对应参数是繁重的。

如图1C所示，使用与工程工具分开且不同的工具来手动地准备用于工业工厂的文档，诸如指令手册、控制逻辑定义以及规范。单独地准备从控制逻辑到控制数据的用于工业工厂的文档。