[发明专利]用于分布式控制系统的智能接口

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于分布式控制系统(DCS)的接口，并且更具体地涉及一种用于DCS的智能接口。

背景技术

DCS是针对工业过程的控制专用的系统，其中该系统由控制模块所组成，该控制模块并未定位于中央而是代替为贯穿过程对其进行分布，其中该工业过程的每个子过程由一个或多个控制模块所控制。DCS的其它组件包括输入和输出(I/O)模块和通信模块。DCS内的模块之间的通信通常利用专有协议。

对于具有专有通信协议的DCS而言，通常提供接口以使得诸如维护管理系统或监管系统之类的外部应用或系统能够从DCS获取信息并且另外与DCS进行通信。常规的DCS接口利用DCS的静态模型或配置。该配置使用通常被称作“标签”的数据点进行人工建立。标签包括输入、输出、设置点、所测量变量、控制器增益、模块状态等。用于DCS配置的标签以两种方式之一进行人工输入。标签可以被直接输入到接口之中或者标签可以从人工建立并验证的工程工作站数据库输入到接口之中。以任一种方式，用户都必须人工输入标签并且确保该配置是正确的且最新的。由于配置中的误差会导致控制系统的不正确操作，所以这是非常重要的。

除了以上内容之外，常规的DCS接口通常没有防止不正确或无效命令被发送至DCS的特征。因此，通过这种接口所发送的不正确或无效命令可能导致DCS的中断或者甚至导致作为DCS一部分的某些设备的损坏。

基于以上内容，需要一种便于构建并且更好地保护DCS的有所改进的DCS接口。本发明针对这样的接口。

发明内容

依据本发明，提供了一种用于将外部应用连接至分布式控制系统(DCS)的方法和接口系统。该接口系统包括具有指令的计算机可读介质，该指令用于使得计算机执行该方法。依据该方法，对DCS进行扫描以确定其配置。所确定的DCS的配置用于构建DCS的拓扑模型。从外部应用接收针对来自DCS中的模块的数据的外部请求。使用该拓扑模型以确定该模块是否能够提供所请求的数据。

附图说明

考虑到以下说明书、所附权利要求和附图将更好地理解本发明的特征、方面和优势，其中：

图1是具有多个过程控制单元的第一分布式控制系统(DCS)的示意图；

图2是连接至对根据本发明所实施的智能接口进行主控的工作站的第一DCS和第二DCS的示意图；

图3是智能接口的示意图；

图4是智能接口的主例程的流程图；

图5是智能接口的回路扫描子例程的流程图；

图6是智能接口的节点扫描子例程的流程图；以及

图7是用于存储智能接口的拓扑模型的类结构。

具体实施方式

应当注意的是，在以下的详细描述中，无论是否在本发明的不同实施例中示出，相同的组件具有相同的附图标记。还应当注意的是，为了清楚简明地公开本发明，附图可以不必要按比例并且本发明的某些特征可以以稍微示意性的形式示出。

现在参考图1，示出了可以随其使用本发明的DCS 10的示意图。DCS 10包括回路12，回路12包括多个节点16、18、20、22、24与之相连接的一个或多个网络线缆14。每个节点包括连接至回路12以便与回路12上的其它节点进行通信的一个电子设备或多个电子设备。每个节点在回路上具有唯一的地址，并且每个节点通过终端单元(TU)28连接至回路12。虽然在图1中仅示出了一个回路，但是应当意识到的是，DCS 10可以包括多个回路，诸如图2中所示出的。在一个实施例中，回路12是以10兆赫或2兆赫的通信速率进行工作的单向、高速串行数据网络。

节点16、20分别包括过程控制单元(PCU)30、32。如以下将更为详细描述的，每个PCU 30、32包括网络通信管理器(NCM)模块35以及一个或多个用于对在诸如发电厂、造纸厂或者化学或制造车间之类的工业设施中的过程或子过程进行控制的控制器。NCM模块35监视用于传出数据至数据包控制器，并且将收到的数据路由且传送至控制器。每个控制器可以是冗余的，并且PCU可以包含在第二TU 28上相连至网络的冗余NCM模块35。节点16、20中的每一个通过TU 28以及一个或多个NCM模块35连接至回路12。