[发明专利]一种过程控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及过程控制领域，尤其涉及一种过程控制系统及方法。

背景技术

随着软件技术的日新月异，计算机技术在管理中越来越重要，同时，现在的生产线越来越大型化、自动化及复杂化，对产品质量、产率的要求越来越严格，因此生产线的过程控制和管理也日益重要，于是与之对应的过程控制系统软件越来越普及。

一般的工厂都为四级计算机系统管理，分别是基础自动化级，过程控制级，MES级及ERP级，基础自动化级即Level1basic automation control system，是基于PLC控制的，实现生产线自动化控制，是生产控制层，主要用于现场设备和工艺参数的监控，它可以向管理人员提供现场检测和实时数据；过程控制级连接了生产和管理，进行了生产数据和管理数据的交换，从而获得生产线详细的工艺加工数据，为生产提供分析和指导，过程控制系统软件完成控制和管理的各种功能；MES即Manufacturing Execution System，制造执行管理系统，是企业信息集成的纽带，位于计划层和控制层的中间的管理执行层，主要负责车间生产管理和调度执行；ERP即Enterprise Resource Planning，企业资源计划系统，是指建立在信息技术基础上，以系统化的管理思想，为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台，是计划层，需要MES层提供成本、制造周期和预计产出时间等实施生产数据。

但是每个工厂的生产管理不同，计算机系统管理的建设不同，管理的构架不同，每条生产线的过程控制系统的基本功能相似，管理控制的范围可能不同，因此每条生产线的过程控制系统的功能就会有不同，每条生产线的设备和检测元件不同，根据需求有不同的对外接口，因此就要求过程控制系统软件适应这种不同，完成过程控制系统相应的功能，同时要不断丰富功能模块集、通讯接口集，传统的过程控制系统的软件结构不但容易出错，而且效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提出一种过程控制系统及方法，提高了生产过程中的控制及管理效率，降低了系统开发实施的成本。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种过程控制系统，包括应用核心层和应用显示层，所述应用核心层用于与外部系统通讯连接，所述应用核心层包括：数据采集子系统和轧线跟踪子系统，所述数据采集子系统用于接收外部系统中的基础自动化控制系统采集到的生产线上的数据，所述数据包括传感器信号及其变化，所述数据采集子系统还用于对所述传感器信号及其变化做有效性检查及滤波处理，并激活所述轧线跟踪子系统，所述轧线跟踪子系统用于根据所述生产线上生产设备的物理分布情况，把所述生产线分成不同的区段进行跟踪处理。

其中，所述应用核心层还包括通讯接口子系统，所述通讯接口子系统用于处理过程控制系统中的通讯接口之间的通讯，所述通讯接口包括过程控制系统与外部系统之间的通讯接口，所述外部系统包括基础自动化控制系统、制造执行管理系统和企业资源计划系统。

其中，所述应用核心层还包括：数据库处理子系统，所述应用显示层包括：过程监控子系统和数据管理子系统，所述数据库处理子系统、过程监控子系统和数据管理子系统通过所述通讯接口子系统进行数据通讯。

其中，所述数据采集子系统用于接收来自基础自动化控制系统的实时数据和预先设定的数据，传送过程控制系统的轧制参数到基础自动化控制系统，对接收到的数据中的开关量进行边沿判定和状态识别，对接收到的数据中的模拟量进行可信度检验，并作为所述过程控制系统的父进程，激活相应的处理进程。

其中，所述过程监控子系统用于提供监视、维护系统的手段和人机界面，过程监控子系统包括操作指导和诊断信息。

其中，还包括单体设备，用以辅助生产工艺和提高成品质量，所述单体设备通过其本身独有的通讯协议和接口与所述通讯接口子系统连接。

一种过程控制方法，包括：

步骤a、数据采集子系统接收来自基础自动化控制系统的实时数据和预先设定的数据，对接收到的数据中的开关量进行边沿判定和状态识别，对接收到的数据中的模拟量进行可信度检验，并激活轧线跟踪子系统；

步骤b、数据库处理子系统接收生产计划，并存入数据库，以供其他子系统使用；

步骤c、轧线跟踪子系统根据所述生产计划生成轧件ID号，所述轧件ID号为过程控制系统中该轧件的唯一标识；

步骤d、轧线跟踪子系统根据生产线上生产设备的物理分布情况，把所述生产线分成不同的区段进行跟踪处理；