[其他]用于對批處理過程中所用設備進行順序控制和錯誤檢測的自動系統

無效

• 申請號: 87103151
• 申請日: 1987-04-30
• 公開（公告）號: CN87103151A
• 公開（公告）日: 1988-02-03
• 發明（設計）人: 湯馬斯·里查德·海爾曼;戴維·米歇爾·諾里斯
• 申請（專利權）人: 巴布科克·威爾科克斯公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 李勇

一般來講，本發明涉及的是批處理的控制系統，尤其是與在批處理過程中對分立設備提供錯誤檢測和順序控制的自動系統有關。

批處理是通過對幾個步驟的順序執行來得到特定結果的一個過程。一旦得到結果，批處理就停止，直至此過程從其順序的第一個步驟起再次被激活。

有幾種工業產品采用批處理的方式進行生產。批處理在藥品、紙漿和紙張，以及食品加工工業中起著主要的作用。

做為工業生產批處理組成部分的每個單獨步驟，都需要對幾個不同的分立設備，例如馬達和通/斷閥門進行操作，并且這些分立設備可以分解成幾個簡單的裝置，例如馬達起動觸點和馬達本身，或通/斷閥門所用的閥門限位開關。

目前，這類批處理過程是用分布過程控制計算機系統，例如Bailey????Controls????Co的NETWORK90系統加以控制的，這類過程控制系統是由若干控制元件構成的，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成的，在微處理器的ROM（只讀存儲器）中，存儲著幾種算法。每種算法用于執行一個邏輯或控制功能，每種算法稱做一個功能塊。典型的功能塊包括簡單的邏輯塊，例如或和與塊，以及復雜的控制塊，例如PID（比例-積分-微分）控制塊。該計算機中的大量微處理器控制元件提供了不同的功能塊，以滿足各種控制結構的需要。

采用過程控制計算機系統以實現批量控制的現有裝置包括：通過傳統的功能塊邏輯對分立設備進行控制。通過傳統的功能塊邏輯對分立設備進行控制需要在每個功能塊控制方案和構成分立設備的每個簡單裝置之間進行一對一的匹配。這樣做的原因是每個簡單裝置都需要有一個反饋邏輯方案，用于產生該裝置完成其操作的信號。這一反饋信號用于確定該簡單裝置是否出現不正常工作，并用于在批處理的這一特定步驟中對其它的分立設備進行激勵。

當設備中的某一簡單裝置出現不正常起動時，對這個分立設備進行控制并向操作人員發出信號通常需要十個或更多的功能塊才能予以實現，并且相當麻煩。這就需要使用更多的微處理機資源并浪費計算機存儲空間。此外，由于所有這些棋塊都需要運行，所以處理來自該分立裝置的信息的時間就拉長了。如果批處理過程需要使用幾個分立設備，則微處理機資源的費用就成為一個大問題。

在批處理中采用傳統邏輯去控制分立設備的另一個問題是這種方案要設置兩個手動接口按鈕。其中一個按鈕的作用是設置分立裝置為手動或自動模式，另一個按鈕的作用是啟動或判斷分立設備。這就將操作者錯誤的因素引入了系統。在批處理過程中同時使用幾個分立設備，以及每個設備都有兩個手動控制按鈕的情況下，對操作者來說，試圖控制整個過程是困難的。同樣，這二個信號（每個信號對應一個按鈕）必須發送給控制系統中的其它單元，而不是僅對每個設備發送一個信號。這就給分布式計算機控制系統增加了非常大量的不必要的負載。

由此看來，需要采用自動系統來對批處理中所使用的分立設備進行控制和錯誤檢測，來消除分布式過程控制計算機系統中增大的功能塊結構和系統負載。

在順序式批處理過程中，先有技術是由使用傳統邏輯的過程控制計算機來對分立設備進行控制，因而存在不少問題，而這里所描述的本發明對先有技術中存在的所有問題都予以克服。本發明的實現方法是：提供一個新的經過精簡的合理的功能塊系統，從而在分立設備與稱做設備驅動器的新功能塊單元中形成一對一的匹配。

這個新的功能塊單元向分立的現場設備提供控制輸入，并接收其反饋信息。然后，此設備驅動器模塊根據反饋信息確定此分立設備是否出現不正常工作，并確定是否要向操作人員進行報警。由于不需要對構成分立設備的簡單裝置進行監測，所以取代了目前通用的十個傳統邏輯單元，所有這些功能都集中到一個功能塊中，這個功能塊可由批處理過程加以調用。此外，此設備驅動器僅向過程控制計算機系統的其余單元提供一個輸出信號，從而將系統負載減到最低程度。

此設備驅動器是新的批處理控制系統的一個部分，這個新的批處理控制系統是自動化的，并使用了最少量的微處理機空間和計算時間。此系統可在已知的分布式過程控制計算機中予以實現。

因此，本發明的一個方面是提供了控制分立設備的自動系統，此自動系統消除了分布式控制計算機中由于使用傳統邏輯功能塊造成的對微處理機資源的浪費。

本發明的另一方面是提供了功能塊單元，此功能塊單元能對批控制過程中使用的分立設備進行沒有阻礙的控制。

本發明還有另一方面就是提供功能塊單元，此功能塊單元能對批處理控制過程中使用的分立設備進行沒有阻礙的控制，并對該分立設備的監測進行了簡化。