分布式控制系統(tǒng)中控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及分布式控制系統(tǒng)（DCS）中的控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的方法。本發(fā)明考慮具有包含多個(gè)控制器的DCS，其中控制器包括源控制器中的一個(gè)或多個(gè)以及目的地控制器中的一個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明的方法包括以下步驟：a）以最佳的方式選擇控制應(yīng)用的一個(gè)或多個(gè)塊。一個(gè)或多個(gè)源控制器中的控制應(yīng)用的這樣的塊可以跨一個(gè)或多個(gè)目的地控制器遷移；b）識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目的地控制器中用于執(zhí)行塊的一個(gè)或多個(gè)潛在插槽。采用這些潛在插槽用于相應(yīng)地容納控制應(yīng)用的所述選擇的一個(gè)或多個(gè)塊；c）由該一個(gè)或多個(gè)目的地控制器向中央管理實(shí)體或向?qū)?yīng)的一個(gè)或多個(gè)所述源控制器公布關(guān)于所述識(shí)別的潛在插槽中的一個(gè)或多個(gè)的信息；d）相應(yīng)地對(duì)于所述目的地控制器中的每個(gè)由中央管理實(shí)體或由所述一個(gè)或多個(gè)源控制器確定所述一個(gè)或多個(gè)潛在插槽和與之對(duì)應(yīng)的所述選擇的塊；以及e）由所述中央管理實(shí)體或由所述一個(gè)或多個(gè)源控制器提出控制應(yīng)用的調(diào)度配置；以及f）對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)塊或其邏輯組合中的每個(gè)執(zhí)行可調(diào)度性分析。本發(fā)明還涉及用于根據(jù)本發(fā)明的方法在具有多個(gè)控制器的分布式控制系統(tǒng)（DCS）中執(zhí)行控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的系統(tǒng)。
【專利說(shuō)明】分布式控制系統(tǒng)中控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分布式控制系統(tǒng)中的控制應(yīng)用，并且更特定地涉及分布式控制系統(tǒng)中的控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]大體上，在過(guò)程控制工廠中采用分布式控制系統(tǒng)(DCS)用于控制該工廠中的過(guò)程。DCS具有實(shí)時(shí)控制器，其包括但不限于一般或工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、編程邏輯控制器(PLC)、能夠向控制應(yīng)用提供實(shí)時(shí)執(zhí)行環(huán)境的任何計(jì)算單元等，并且需要通過(guò)工業(yè)自動(dòng)化來(lái)管理實(shí)時(shí)控制應(yīng)用、通信接口、現(xiàn)場(chǎng)裝置等。
[0003]過(guò)程控制工業(yè)中牽涉的過(guò)程由與硬件、控制應(yīng)用、工作流程等有關(guān)的因素來(lái)表征。這些控制應(yīng)用在控制器中基于控制應(yīng)用的調(diào)度而執(zhí)行。當(dāng)前，控制應(yīng)用或其部分的調(diào)度或調(diào)度配置(用于控制應(yīng)用的執(zhí)行)以預(yù)定的方式在執(zhí)行控制應(yīng)用之前進(jìn)行。而且，可以理解調(diào)度配置局限于控制器中的每個(gè)，因?yàn)樵诒綝CS中，控制應(yīng)用或其部分未實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地跨其他控制器遷移或共享。
[0004]在DCS中具有控制應(yīng)用的調(diào)度配置(其中控制應(yīng)用或其部分的執(zhí)行被實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)度并且考慮控制應(yīng)用在DCS中的一個(gè)或多個(gè)控制器內(nèi)或之間的在線遷移、共享、修改或類似)變得重要。
[0005]發(fā)明目的
本發(fā)明的目的是提供控制應(yīng)用的調(diào)度配置的方法，該方法是動(dòng)態(tài)的并且在線進(jìn)行。
[0006]提供控制應(yīng)用或其部分的調(diào)度配置的方法，這也是本發(fā)明的目標(biāo)。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供在一個(gè)或多個(gè)控制器中或跨一個(gè)或多個(gè)控制器的控制應(yīng)用的調(diào)度配置的方法。
[0008]本發(fā)明的再另一個(gè)目的是提供迎合控制應(yīng)用的高效遷移工作流程的控制應(yīng)用的調(diào)度配置的方法。
[0009]本發(fā)明的另外的目的是提供考慮并且計(jì)入與控制應(yīng)用有關(guān)的變化(例如控制應(yīng)用和其工廠的控制方案的增加、刪除、修改和級(jí)聯(lián)等)的控制應(yīng)用的調(diào)度配置的方法。
[0010]提供用于進(jìn)行本發(fā)明的方法的系統(tǒng)，這是本發(fā)明的再另一個(gè)目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]相應(yīng)地，本發(fā)明提供分布式控制系統(tǒng)(DCS)中的控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的方法。本發(fā)明考慮具有帶多個(gè)控制器的DCS，其中控制器包括源控制器中的一個(gè)或多個(gè)以及目的地控制器中的一個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明的方法包括以下步驟:a)以最佳的方式選擇控制應(yīng)用的一個(gè)或多個(gè)塊。一個(gè)或多個(gè)源控制器中的控制應(yīng)用的這樣的塊可以跨一個(gè)或多個(gè)目的地控制器遷移；b)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目的地控制器中用于執(zhí)行塊的一個(gè)或多個(gè)潛在插槽(slot)。采用這些潛在插槽用于相應(yīng)地容納控制應(yīng)用的所述選擇的一個(gè)或多個(gè)塊；c)由該一個(gè)或多個(gè)目的地控制器向中央管理實(shí)體或向?qū)?yīng)的一個(gè)或多個(gè)所述源控制器公布關(guān)于所述識(shí)別的潛在插槽中的一個(gè)或多個(gè)的信息；d)相應(yīng)地對(duì)于所述目的地控制器中的每個(gè)由中央管理實(shí)體或由所述一個(gè)或多個(gè)源控制器確定所述一個(gè)或多個(gè)潛在插槽和與之對(duì)應(yīng)的它的所述選擇的塊；以及e)由所述中央管理實(shí)體或由所述一個(gè)或多個(gè)源控制器提出控制應(yīng)用的調(diào)度配置；以及f)對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)塊或其邏輯組合中的每個(gè)執(zhí)行可調(diào)度性分析。
[0012]相應(yīng)地，根據(jù)本發(fā)明的方法，本發(fā)明還提供用于在分布式控制系統(tǒng)(DCS)中執(zhí)行控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:a)多個(gè)控制器，其包括一個(gè)或多個(gè)源控制器以及一個(gè)或多個(gè)目的地控制器；和b)中央管理實(shí)體，用于相應(yīng)地對(duì)于所述目的地控制器中的每個(gè)確定用于執(zhí)行塊的一個(gè)或多個(gè)潛在插槽和與之對(duì)應(yīng)的它的選擇塊、提出控制應(yīng)用的調(diào)度配置以及對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)塊或其邏輯組合中的每個(gè)執(zhí)行可調(diào)度性分析。獨(dú)立提供用于所述目的的中央管理實(shí)體或在一個(gè)或多個(gè)源控制器內(nèi)提供相似的部件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】 [0013]參考附圖，其中:
圖1示出通過(guò)示范性實(shí)施例描繪本發(fā)明的方法的流程圖；以及 圖2示出根據(jù)提出的本發(fā)明的方法的控制應(yīng)用的調(diào)度配置。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參考圖1和2通過(guò)非詳盡的示范性實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。在圖1中，流程圖描繪由分布式控制系統(tǒng)(DCS)中的系統(tǒng)執(zhí)行的本發(fā)明的方法(100)。DCS具有許多控制器。
[0015]如在圖1中示出的，在初始提出(101)時(shí)的控制應(yīng)用的調(diào)度配置。計(jì)算(108)該配置的靈活性指數(shù)。靈活性指數(shù)是關(guān)于配置適應(yīng)于配置中的任何未來(lái)變化的靈活性的度量，并且計(jì)算如下:
靈活性指數(shù)，
【權(quán)利要求】
1.一種具有多個(gè)控制器的分布式控制系統(tǒng)(DCS)中的控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 在一個(gè)或多個(gè)源控制器中最佳地選擇能夠跨一個(gè)或多個(gè)目的地控制器遷移的控制應(yīng)用的一個(gè)或多個(gè)塊； 識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目的地控制器中用于執(zhí)行塊的一個(gè)或多個(gè)潛在插槽，采用所述潛在插槽以用于相應(yīng)地容納控制應(yīng)用的所述選擇的一個(gè)或多個(gè)塊； 由所述一個(gè)或多個(gè)目的地控制器向中央管理實(shí)體或向?qū)?yīng)的一個(gè)或多個(gè)所述源控制器公布關(guān)于所述識(shí)別的潛在插槽中的一個(gè)或多個(gè)的信息； 相應(yīng)地對(duì)于所述目的地控制器中的每個(gè)由所述中央管理實(shí)體或由所述一個(gè)或多個(gè)源控制器確定所述一個(gè)或多個(gè)潛在插槽及其與之對(duì)應(yīng)的所述選擇的塊； 由所述中央管理實(shí)體或由所述一個(gè)或多個(gè)源控制器提出控制應(yīng)用的調(diào)度配置；以及 對(duì)于所述一個(gè)或多個(gè)塊或其邏輯組合中的每個(gè)執(zhí)行可調(diào)度性分析。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述塊是獨(dú)立邏輯塊，其是能獨(dú)立執(zhí)行的對(duì)應(yīng)應(yīng)用或控制應(yīng)用的塊或部分，并且具有相應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并且能夠與相同應(yīng)用中的其他塊中的一個(gè)或多個(gè)或?qū)儆谙嗤刂破骰蚱渌刂破鞯钠渌麘?yīng)用中的塊通信并且共享運(yùn)行時(shí)間狀態(tài)和數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用或控制應(yīng)用能夠獨(dú)立于所述控制器而執(zhí)行。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中最佳地選擇控制應(yīng)用中的一個(gè)或多個(gè)塊包括識(shí)別所述一個(gè)或多個(gè)源控制器中的控制應(yīng)用的塊并且基于所述塊的可行性及其潛力執(zhí)行所述識(shí)別的塊的比較排序以用于遷移。
5.如權(quán)利要求1或4所述的方法，其中基于例如遷移指數(shù)、塊可靠性指數(shù)等的塊級(jí)別指數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)最佳地選擇控制應(yīng)用的一個(gè)或多個(gè)塊。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于例如接受指數(shù)、節(jié)點(diǎn)可靠性指數(shù)、節(jié)點(diǎn)負(fù)載指數(shù)等的節(jié)點(diǎn)級(jí)別指數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)識(shí)別一個(gè)或多個(gè)目的地控制器中的一個(gè)或多個(gè)潛在插槽。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于例如時(shí)間保證、塊或其控制應(yīng)用的執(zhí)行順序、總穩(wěn)定性等的因素中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)對(duì)所述一個(gè)或多個(gè)塊或其邏輯組合中的每個(gè)執(zhí)行可調(diào)度性分析。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法允許動(dòng)態(tài)變化中的一個(gè)或多個(gè)、例如所述工廠的額外或新控制方案的增加、刪除、修改、級(jí)聯(lián)等，以及控制應(yīng)用的邏輯或算法的變化，等。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述方法在線或在所述一個(gè)或多個(gè)控制器或其工廠的操作期間執(zhí)行，從而維持所述一個(gè)或多個(gè)控制器或工廠以及其中的操作序列的平穩(wěn)運(yùn)行。
10.一種用于根據(jù)如在權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的方法在具有多個(gè)控制器的分布式控制系統(tǒng)(DCS)中執(zhí)行控制應(yīng)用的在線和動(dòng)態(tài)調(diào)度配置的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 多個(gè)控制器，其包括一個(gè)或多個(gè)源控制器以及一個(gè)或多個(gè)目的地控制器； 單獨(dú)提供的或是在一個(gè)或多個(gè)源控制器內(nèi)提供的相似部件的中央管理實(shí)體，用于相應(yīng)地對(duì)于所述目的地控制器中的每個(gè)確定一個(gè)或多個(gè)潛在插槽及其與之對(duì)應(yīng)的選擇的塊、提出控制應(yīng)用的調(diào)度配置以及對(duì)于所述 一個(gè)或多個(gè)塊或其邏輯組合中的每個(gè)執(zhí)行可調(diào)度性分析。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103765336SQ201180071794
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月20日
【發(fā)明者】S.格霍斯, A.K.德, M.瓦爾勒, S.拉馬斯瓦米, R.雷迪 申請(qǐng)人:Abb研究有限公司