[发明专利]灵活的功能块

说明书

本申请是申请号为200480015600.X，申请日为2004年6月2日，发明名称为“灵活的功能块”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉参考

本申请要求U.S.专利申请序列号10/453,596的优先权。

技术领域

本发明涉及自动控制系统体系。更确切地说，本发明涉及在U.S.专利号NO.6,424,872和U.S.专利申请号09/598,697中描述的扩展自动控制系统体系，以包括新的“灵活的功能快”，该灵活的功能快增加了申请兼容性以包括复杂的离散/混合/分批以及PLC应用。

背景技术

工厂控制系统已经迅速地从专有的、集中体系转向开放、分散的基于现场总线的体系，诸如来自Fieldbus财团(德克萨斯州的奥斯汀)的FOUNDATON^TM现场总线。FOUNDATON^TM现场总线指定用于过程控制的较低速现场总线(H1)，以及用于高性能控制的高速以太网(HSE)现场总线骨干链路，子系统集成，和管理信息系统集成。分别在NO.6,424,872专利和09/598,697申请中描述了示意H1和HSE。由于FOUNDATON^TM现场总线是开放的和可通用的、分布式控制体系，因而来自不同出售商的控制设备能够在H1或HSE现场总线上共同使用并且共享控制功能(例如，将控制分配到现场总线设备中)。由于减少或者消除了对集中控制计算机和I/O子系统的需要，因而将控制分配到现场总线设备减少了系统安装成本。由于设备中的功能块提供了更多关于过程测量和设备状态的信息，因而将控制分配到现场总线设备减少了系统操作和维护成本。设备供应商和用户促进了对开放、可共同使用、分布式控制现场总线系统的需求。供应商需要开放和可通用、分布式控制现场总线系统，因为这允许供应商将他们的产品销售给更多的用户，替代仅仅销售给操作特定专用系统。用户需要开放和可通用的、分布式控制现场总线系统以便用户能够从多个供应商中选择最好的控制设备，而不是仅仅为专有系统特定设计的设备。

H1为现场级别控制能力和集成提供开放和可通用解决方案，并且HSE为在非常高性能通信系统上的分布式控制(通常称作现场总线“骨干链路”网络)提供开放和可通用解决方案。HSE控制骨干链路聚集来自较低速控制设备(例如H1设备和其它控制设备)的信息，HSE控制骨干链路用于管理的和高级的控制应用中。HSE控制骨干链路聚集来自高速控制设备(例如，HSE设备和其它子系统)的数据，并由控制系统计算机提供H1和HSE控制信息的访问/改变。

多数工厂自动应用问题可以使用如在NO.6,424,872专利中描述的标准功能块来得到解决。NO.6,424,872功能块具有固定I/O配置和固定控制算法。然而，某种应用需要这样的功能块，其中可以由终端用户来配置输入/输出(I/O)的数目和种类和功能块算法。这些用户可配置功能快需要更复杂的离散/混合/分批以及PLC应用，其中I/O和算法是特定应用的。

在本发明之前，没有方法生成离散/混合/分批以及PLC应用所需要的可通用的终端用户可配置块。终端用户不得不开发定制控制软件和特殊I/O网关，这是昂贵和难于维护的。

需要的是开放的可通用现场总线，其能够提供在NO.6,424,872专利和09/598,697申请中描述的功能块以及终端用户可配置块，从而消除对昂贵和难于维护的定制控制软件和特殊I/O网关的需要。

发明内容

在此描述的实施例克服了上述以及其它缺陷等等。实施例满足上述需要。实施例提供了新的和改善的控制系统体系，其提供了新的、终端用户可配置功能块，从而消除对在离散/混合/分批以及PLC应用中的昂贵和难于维护的定制控制软件和特殊I/O网关的需要。在此所描述的实施例一起称作“灵活功能块”(FBB)。

例如，通过用于在开放控制系统中操作的装置来达到这些和其它优点，所述装置包括存储器(其包括系统管理数据和灵活功能块)、可操作地连接到存储器的处理器、以及介质连接单元(Medium Attachment Unit)，介质连接单元在处理器和传送介质之间翻译输入消息和输出消息。该系统管理数据包括系统调度，灵活功能块包括终端用户可配置参数和终端用户可配置算法计算机程序，并且处理器基于系统调度执行灵活功能块。