[其他]用于對(duì)批處理過(guò)程中所用設(shè)備進(jìn)行順序控制和錯(cuò)誤檢測(cè)的自動(dòng)系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87103151
• 申請(qǐng)日: 1987-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87103151A
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯馬斯·里查德·海爾曼;戴維·米歇爾·諾里斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 巴布科克·威爾科克斯公司
• 主分類號(hào): G05B23/02
• 分類號(hào): G05B23/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 李勇

一般來(lái)講，本發(fā)明涉及的是批處理的控制系統(tǒng)，尤其是與在批處理過(guò)程中對(duì)分立設(shè)備提供錯(cuò)誤檢測(cè)和順序控制的自動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)。

批處理是通過(guò)對(duì)幾個(gè)步驟的順序執(zhí)行來(lái)得到特定結(jié)果的一個(gè)過(guò)程。一旦得到結(jié)果，批處理就停止，直至此過(guò)程從其順序的第一個(gè)步驟起再次被激活。

有幾種工業(yè)產(chǎn)品采用批處理的方式進(jìn)行生產(chǎn)。批處理在藥品、紙漿和紙張，以及食品加工工業(yè)中起著主要的作用。

做為工業(yè)生產(chǎn)批處理組成部分的每個(gè)單獨(dú)步驟，都需要對(duì)幾個(gè)不同的分立設(shè)備，例如馬達(dá)和通/斷閥門(mén)進(jìn)行操作，并且這些分立設(shè)備可以分解成幾個(gè)簡(jiǎn)單的裝置，例如馬達(dá)起動(dòng)觸點(diǎn)和馬達(dá)本身，或通/斷閥門(mén)所用的閥門(mén)限位開(kāi)關(guān)。

目前，這類批處理過(guò)程是用分布過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，例如Bailey????Controls????Co的NETWORK90系統(tǒng)加以控制的，這類過(guò)程控制系統(tǒng)是由若干控制元件構(gòu)成的，這些控制元件可以組成幾種不同的控制方案。這些控制元件是由若干微處理器構(gòu)成的，在微處理器的ROM（只讀存儲(chǔ)器）中，存儲(chǔ)著幾種算法。每種算法用于執(zhí)行一個(gè)邏輯或控制功能，每種算法稱做一個(gè)功能塊。典型的功能塊包括簡(jiǎn)單的邏輯塊，例如或和與塊，以及復(fù)雜的控制塊，例如PID（比例-積分-微分）控制塊。該計(jì)算機(jī)中的大量微處理器控制元件提供了不同的功能塊，以滿足各種控制結(jié)構(gòu)的需要。

采用過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)批量控制的現(xiàn)有裝置包括：通過(guò)傳統(tǒng)的功能塊邏輯對(duì)分立設(shè)備進(jìn)行控制。通過(guò)傳統(tǒng)的功能塊邏輯對(duì)分立設(shè)備進(jìn)行控制需要在每個(gè)功能塊控制方案和構(gòu)成分立設(shè)備的每個(gè)簡(jiǎn)單裝置之間進(jìn)行一對(duì)一的匹配。這樣做的原因是每個(gè)簡(jiǎn)單裝置都需要有一個(gè)反饋邏輯方案，用于產(chǎn)生該裝置完成其操作的信號(hào)。這一反饋信號(hào)用于確定該簡(jiǎn)單裝置是否出現(xiàn)不正常工作，并用于在批處理的這一特定步驟中對(duì)其它的分立設(shè)備進(jìn)行激勵(lì)。

當(dāng)設(shè)備中的某一簡(jiǎn)單裝置出現(xiàn)不正常起動(dòng)時(shí)，對(duì)這個(gè)分立設(shè)備進(jìn)行控制并向操作人員發(fā)出信號(hào)通常需要十個(gè)或更多的功能塊才能予以實(shí)現(xiàn)，并且相當(dāng)麻煩。這就需要使用更多的微處理機(jī)資源并浪費(fèi)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間。此外，由于所有這些棋塊都需要運(yùn)行，所以處理來(lái)自該分立裝置的信息的時(shí)間就拉長(zhǎng)了。如果批處理過(guò)程需要使用幾個(gè)分立設(shè)備，則微處理機(jī)資源的費(fèi)用就成為一個(gè)大問(wèn)題。

在批處理中采用傳統(tǒng)邏輯去控制分立設(shè)備的另一個(gè)問(wèn)題是這種方案要設(shè)置兩個(gè)手動(dòng)接口按鈕。其中一個(gè)按鈕的作用是設(shè)置分立裝置為手動(dòng)或自動(dòng)模式，另一個(gè)按鈕的作用是啟動(dòng)或判斷分立設(shè)備。這就將操作者錯(cuò)誤的因素引入了系統(tǒng)。在批處理過(guò)程中同時(shí)使用幾個(gè)分立設(shè)備，以及每個(gè)設(shè)備都有兩個(gè)手動(dòng)控制按鈕的情況下，對(duì)操作者來(lái)說(shuō)，試圖控制整個(gè)過(guò)程是困難的。同樣，這二個(gè)信號(hào)（每個(gè)信號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)按鈕）必須發(fā)送給控制系統(tǒng)中的其它單元，而不是僅對(duì)每個(gè)設(shè)備發(fā)送一個(gè)信號(hào)。這就給分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)增加了非常大量的不必要的負(fù)載。

由此看來(lái)，需要采用自動(dòng)系統(tǒng)來(lái)對(duì)批處理中所使用的分立設(shè)備進(jìn)行控制和錯(cuò)誤檢測(cè)，來(lái)消除分布式過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中增大的功能塊結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)負(fù)載。

在順序式批處理過(guò)程中，先有技術(shù)是由使用傳統(tǒng)邏輯的過(guò)程控制計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)分立設(shè)備進(jìn)行控制，因而存在不少問(wèn)題，而這里所描述的本發(fā)明對(duì)先有技術(shù)中存在的所有問(wèn)題都予以克服。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法是：提供一個(gè)新的經(jīng)過(guò)精簡(jiǎn)的合理的功能塊系統(tǒng)，從而在分立設(shè)備與稱做設(shè)備驅(qū)動(dòng)器的新功能塊單元中形成一對(duì)一的匹配。

這個(gè)新的功能塊單元向分立的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供控制輸入，并接收其反饋信息。然后，此設(shè)備驅(qū)動(dòng)器模塊根據(jù)反饋信息確定此分立設(shè)備是否出現(xiàn)不正常工作，并確定是否要向操作人員進(jìn)行報(bào)警。由于不需要對(duì)構(gòu)成分立設(shè)備的簡(jiǎn)單裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所以取代了目前通用的十個(gè)傳統(tǒng)邏輯單元，所有這些功能都集中到一個(gè)功能塊中，這個(gè)功能塊可由批處理過(guò)程加以調(diào)用。此外，此設(shè)備驅(qū)動(dòng)器僅向過(guò)程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的其余單元提供一個(gè)輸出信號(hào)，從而將系統(tǒng)負(fù)載減到最低程度。

此設(shè)備驅(qū)動(dòng)器是新的批處理控制系統(tǒng)的一個(gè)部分，這個(gè)新的批處理控制系統(tǒng)是自動(dòng)化的，并使用了最少量的微處理機(jī)空間和計(jì)算時(shí)間。此系統(tǒng)可在已知的分布式過(guò)程控制計(jì)算機(jī)中予以實(shí)現(xiàn)。

因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是提供了控制分立設(shè)備的自動(dòng)系統(tǒng)，此自動(dòng)系統(tǒng)消除了分布式控制計(jì)算機(jī)中由于使用傳統(tǒng)邏輯功能塊造成的對(duì)微處理機(jī)資源的浪費(fèi)。

本發(fā)明的另一方面是提供了功能塊單元，此功能塊單元能對(duì)批控制過(guò)程中使用的分立設(shè)備進(jìn)行沒(méi)有阻礙的控制。

本發(fā)明還有另一方面就是提供功能塊單元，此功能塊單元能對(duì)批處理控制過(guò)程中使用的分立設(shè)備進(jìn)行沒(méi)有阻礙的控制，并對(duì)該分立設(shè)備的監(jiān)測(cè)進(jìn)行了簡(jiǎn)化。