[发明专利]具有解耦控制器的工业过程控制和自动化系统

说明书

本发明题为具有解耦控制器的工业过程控制和自动化系统。公开了一种在使用开放式平台数据通信协议进行操作的工业过程控制和自动化系统中使用的装置。装置包括：处理器和存储器；以及通信接口，该通信接口连接到至少一个过程器械并且被布置用于向至少一个过程器械和使用开放式平台数据通信协议进行通信的工业过程控制和自动化系统的数据网络传输指令并且从至少一个过程器械接收数据。装置存储器包含：系统储存库文件，该系统储存库文件包含从至少一个过程器械发送到装置的过程数据信息；存储的功能块定义文件，该存储的功能块定义文件包含定义用于控制至少一个过程器械的控制策略的功能块；以及工程储存库，该工程储存库包含与至少一个过程器械相关联的功能块的特性和参数。处理器操作来使用开放式平台数据通信协议将过程数据从系统储存库文件传达到工业过程控制和自动化系统，并且从工业过程控制和自动化系统接收指令以执行控制策略。

技术领域

本公开整体涉及工业过程控制和自动化系统。更具体地，本公开涉及一种工业过程控制和自动化系统，该系统的过程控制器与其监督层解耦。

背景技术

工业过程控制和自动化系统常常用于使大型且复杂的工业过程自动化。这些类型的系统通常包括各种部件，包括传感器、致动器和过程控制器。过程控制器从传感器接收测量值并且生成用于致动器的控制信号。现代的成熟的(well-bred)过程控制系统的特点是从系统应用层到各种I/O设备的控制和感测的一套良好集成且统一的操作。这种控制已通过以下方式来实现：将多种联网设备诸如服务器捆绑以将系统应用程序(诸如历史记录和高级控制应用程序、使用针对控制系统的操作员的各种人机接口(HMI)解决方案的工作站)提供给交换机、路由器、防火墙、安全系统和专有实时控制器以及工业现场设备和其他I/O元件。此类系统的集成性质实现了系统的所有部件、元件和应用层的协调行为。

工业过程控制和自动化系统的许多用户偏好一个元件、应用程序或部件而不是其他的，并且偏好他们喜爱的部件与若干不同过程控制器、HMI解决方案和应用程序一起工作和操作。自20世纪90年代初起，许多现代过程控制系统已从封闭式专有系统演变为更方便的连接式和开放式系统。然而，现代控制系统的开放式部件一直专注于此类系统的具体应用程序或联网通信协议。控制器及其编程、指令和I/O和诊断行为的一般方面在其操作中仍然是相对封闭并且供应商特定的。

发明内容

本公开提供一种装置和系统，该系统的过程控制器与其监督层解耦。

在第一实施方案中，公开了一种装置，该装置在使用开放式平台数据通信协议进行操作的工业过程控制和自动化系统中使用，该装置包括：处理器和存储器；以及通信接口，该通信接口连接到至少一个过程器械并且被布置用于向该至少一个过程器械以及工业过程控制和自动化系统的数据网络传输指令并且从至少一个过程器械接收数据。该通信接口适于使用开放式平台数据通信协议进行通信。系统储存库文件存储在存储器中，该系统储存库文件包含从至少一个过程器械发送到装置的过程数据信息。该存储器还包含：存储的功能块定义文件，该存储的功能块定义文件包含定义用于控制至少一个过程器械的控制策略的功能块；以及工程储存库，该工程储存库包含与至少一个过程器械相关联的功能块的特性和参数。所述处理器操作来使用所述开放式平台数据通信协议将所述过程数据从所述系统储存库文件传达到所述工业过程控制和自动化系统，并且操作来从所述工业过程控制和自动化系统接收指令以执行所述控制策略。