實現分布式控制系統中算法塊間異類數據流的系統與方法技術方案

本發明專利技術提供了可在控制系統中第一和第二個算法塊之間實現異構數據流的一個系統和一個方法，以及使用了這一系統和這一方法的一個分布式、實時過程控制系統。在一個實施例中，該系統包括：（１）一個被動連接，其與一個含有第二個算法塊的一個控制模塊相關聯，用于提供從第一個算法塊向第二個算法塊的數據傳輸，而不需要在第二個算法塊中分配連接器資源；以及（２）一個主動連接，其與第二個算法塊相關聯，用于從第一個算法塊向第二個算法塊的數據傳輸，并在第二個算法塊中使用了專用的連接器資源，因而控制系統具有既可通過被動連接也可通過和主動連接向第二個算法塊提供數據的能力。（*該技術在2018年保護過期，可自由使用*）

System and method for implementing heterogeneous data streams between algorithm blocks in a distributed control system

The present invention provides a control system in the realization of a system of heterogeneous data stream and a method between the first and second block algorithm, a distributed, real-time process control system and use this system and this method. In one embodiment, the system includes: (1) a passive connection, and a control module containing a second algorithm block associated to provide from the first to the second algorithm block data transmission algorithm, and does not need to allocate resources in the second connector block algorithm (2); and an active connection, and the second algorithm block associated, for from the first to the second algorithm block data transmission algorithm block, and the resources used in the special connector second algorithm, thus the control system can not only can provide data to second block algorithm and active passive connection through connection.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術的
一般情況下，本專利技術致力于計算與處理系統，更具體地說，主要致力于那些在一個分布式控制系統中的算法塊的參數之間提供異構數據流連接的計算與處理系統以及提供實現這一連接的方法。本專利技術的技術背景自動化的工廠控制系統包括一系列可用以控制和監視工廠(例如在一家制造工廠)中各種過程的完善的算法或一系列可由軟件定義的過程控制例程。可以對這一控制系統加以修改，以滿足整個工廠或工廠中某些特殊部位的廣泛的過程需求。傳統上，控制系統包括一系列模塊，每一模塊都具有其自己的處理器或固件，并由傳輸總線將它們連接在一起，以產生一個分布式的過程控制系統。這一系統的分布特性使其具有良好的處理性能，并能夠實現對系統的逐步擴展，以滿足工廠設備不斷增長和不斷改造的需求。自動化工廠管理的一個基本目標是提供一個能夠把工廠范圍的全部過程綜合在一起的過程控制方案，以提高工廠的整體運行效率。一般情況下，過程控制系統可提供一種創建定制化過程策略的方法，例如可由軟件定義的過程控制例程。在面向對象的程序設計環境中，一個完整的控制策略可以根據規模較小的叫做＂塊＂、＂參數＂以及＂連接＂的部件加以建造。一個塊是一個用于封裝基本控制計算的數據和算法的軟件結構；參數定義了可與塊內的各數據部分相連的接口；連接將允許數據在塊的參數之間流動。一個連接的基本功能是，提供不同塊的參數之間的數據流。然而，由于依賴于一個塊算法的設計，僅提供簡單的連續性和簡單的數據流是遠遠不夠的。不同的塊算法可能要求不同的連接功能元件。例如，盡管一般情況下塊算法擁有關于所傳送數據的類型的隱含的信息，但某些算法可能要求提供比這些隱含的信息更多的信息，有些算法可能還需要由連接服務提供的顯式的數據類型信息。另外，某些塊算法可能需實現內置的安全處理，這不僅要求關于所傳送數據的值信息，而且還要求獲知連接的連續性是否得以很好維持的信息。在某些情況下，區別不同的可能造成連接丟失的故障類型的狀態信息也將是必須的。那些不需要顯式存取狀態或數據類型的塊算法可能仍需要在連接性丟失時，獲知所提交數據的屬性。這樣的塊需要一個可使用的＂故障保護＂值，這一故障保護值對不同的數據類型可能不盡相同。有的塊算法可能要求參數，這些參數僅在少數過程控制策略或那些偶然需要連接的塊中加以連接，但它們不需要顯式存取數據的類型或狀態。另外，某些塊可能不能為每一個有時需要連接的參數分配專用的資源。全套塊算法必須向用戶提供一個可對參數加以連接的配置模型，那些面向實施例的算法將需要這一模型。一個用于構造過程控制方案的系統，應允許塊算法之間以某種方便的方式共享數據，而且不應僅僅為了建立一個連接就要求使用附加的塊。因此，這一技術所需的是一個功能更為強大、且更為靈活的數據存取形式，這一形式應可以在一個分布式控制系統中實現算法塊的參數之間的異構的數據流連接。專利技術總結為了克服以上所討論的事前技術中的缺陷，向控制系統中的參數傳輸提供一個更靈活的提供數據流的方式，是本專利技術的主要目的所在。為了實現上述的主要目標，本專利技術提供了可在控制系統中第一和第二個算法塊之間實現異構數據流的一個系統和一個方法，以及使用了這一系統和這一方法的一個分布式、實時過程控制系統。在一個實施例中，該系統包括(1)一個被動連接。一個被動連接與一個含有第二個算法塊的一個控制模塊相關聯，用于從第一個算法塊向第二個算法塊提供數據傳輸，而不需要在第二個算法塊中分配連接器資源或明顯動作；以及(2)一個主動連接。一個主動連接與第二個算法塊相關聯，用于從第一個算法塊向第二個算法塊的數據傳輸，并在第二個算法塊中使用了專用的連接器資源和處理動作，因而控制系統具有既可通過被動連接也可通過主動連接向第二個算法塊提供數據的能力。當在此處所使用時，一個＂連接＂意味著任何可由軟件加以定義的例程、或例程，以及相關的數據，用以以單個的或以組合的形式提供此處所描述的功能；一個＂主動連接＂通過兩個所連塊之一的主動服務和引用存儲在該塊之中的參照數據，提供了算法塊之間的數據連接；一個＂被動連接＂提供了兩個算法塊之間的數據連接，而不需要任何一個所連塊上的顯式的動作，也不需使用存儲在任何一個塊中的參照數據。被動連接是通過一個控制模塊的數據和服務加以實現的，控制模塊包括一或兩個由被動連接加以連接的算法塊。因此本專利技術介紹了建立多個(即＂異構的＂)連接類型的一個更寬的概念，以反映這樣一個事實不同的算法塊通常要求不同級別的參數存取。取代提供單一的、不靈活的連接類型來處理所有參數傳輸的做法，本專利技術提供了兩種功能更為強大的連接方式--主動連接和被動連接。其中，允許僅當需要時和資源較為充分時才對主動連接加以建立，并允許當主動連接不需要時對被動連接加以建立。主動連接和被動連接都可由單一的一個算法塊加以使用，從而控制系統可同時針對處理過程和資源的利用率加以優化。在本專利技術的一個實施例中，由一個被動連接所傳輸的數據不包括該數據的類型，而一個算法塊可能擁有關于所傳輸數據的類型的隱式的信息。不顯式地傳輸數據類型可減少專門用于算法塊之間數據傳輸的系統資源的數量。相類似，在一個實施例中，由被動連接所傳輸的數據不包括該被動連接的狀態(例如可用性)。然而，在一個相近的實施例中，當第一和第二個算法塊之間的被動連接丟失(即不可用)時，控制模塊向第二個算法塊提供了一個故障保護值。那些熟悉這一技術的人將深知在控制系統中傳輸故障保護值的重要性。本專利技術甚至還允許故障保護值與被動連接間的傳輸。在一個實施例中，由主動連接所傳輸的數據包括該數據的類型。在一個相近的實施例中，由一個主動連接所傳輸的數據包括該主動連接的狀態。向算法塊提供傳輸數據類型或一個連接的狀態的能力，需要分配額外的系統資源，然而在使用這種算法塊的控制過程的設計中提供了更大的靈活性。在一個實施例中，包含第二個算法塊的控制模塊還包括第一個算法塊，一個控制系統可能使用多個擁有相關算法塊的控制模塊。本專利技術考慮到從一個算法塊向第二個算法塊的數據傳輸，使用了一個被動連接或主動連接，而不管第一個算法塊是否與第二個算法塊包含在相同的控制模塊中。在本專利技術的一個實施例中，控制系統是一個分布式的、實時的過程控制系統。然而，那些熟悉這一技術的人可以理解本專利技術在各種類型控制系統中的其它形式的應用。以上相當粗略地勾畫出了本專利技術的特性與技術上的優點，以致于那些熟悉這一技術的人可以更好地理解以下對本專利技術的詳細的描述。更多的特性和優點(構成了本專利技術權力要求的主體)將描述如下。那些熟悉這一技術的人將會對本專利技術理解，因為他們可以很容易地把本專利技術所透露的概念和實施例作為改進和設計其它結構的基礎，實現與本專利技術相同的目標。那些熟悉這一技術的人還將會體會到，就本專利技術的最主要的形式而言，這些等價的結構將不會背離本專利技術的基本宗旨。對附圖的簡要描述為了更好地理解本專利技術以及本專利技術的優點，以下將結合附圖對本專利技術加以描述。圖中同一部件具有相同的標號，其中附圖說明圖1描述的是一個適于使用本專利技術的示例性的分布式、實時過程控制系統的功能圖。圖2描述的是一個示例性數字處理系統的高層方框圖。這一系統能夠用于執行體現了本專利技術基本原理的可由軟件定義的過程控制例程。圖3是對使用了本專利技術的基本原理的一個示例性的控制策略應用的圖示說明。圖4是對圖3中所示的示例性控本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一個可在某一控制系統中的第一和第二算法塊之間實現異構數據流的系統，包括： 一個被動連接，它與一個含有上述的第二個算法塊的一個控制模塊相關聯，可提供從上述的第一個算法塊到上述的第二個算法塊的數據傳輸，而無需在上述的第二個算法塊中分配連接器資源；以及 一個主動連接，它與上述的第二個算法塊相關聯，可提供從上述的第一個算法塊到上述的第二個算法塊的數據傳輸，并在第二個算法塊中使用了專用的連接器資源，因而上述的控制系統能夠通過上述的被動和主動連接兩種連接方式向上述的第二個算法塊提供數據。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杰思羅F斯坦曼，理查德P希默，M吳拉姆坎吉，葉海亞C謝哈德赫，約翰J羅薩比安，
申請(專利權)人：霍尼韋爾公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]