[发明专利]先进控制站与分布式处理控制单元接口实现方法

说明书

本发明公开了一种先进控制站算法接入分布式处理器单元的算法切换接口的方法包括：先进控制站与分布式处理控制单元的通讯诊断，算法切换和输出指令的无扰动切换；先进控制站在出现故障时均执行相应的保护措施，并在恢复通讯后保证系统数据同步；在通讯正常情况下实现在DCS系统控制过程中，先进控制站系统跟踪DCS控制回路的过程值、设定值和输出指令，当算法切换到先进控制站控制时，先进控制站接续之前的控制指令继续计算进行输出调整，而DCS算法则跟踪先进控制站的指令，实现无扰动切换；避免在先进算法切换过程中造成系统扰动；避免通讯故障后系统出现运行安全风险；保证先进控制站故障后，DCS侧的原有程序仍然有效可控。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，具体涉及一种先进控制站与分布式处理控制单元接口实现方法。

背景技术

分布式处理控制单元：DPU，为分散控制系统(DCS)中用于算法执行的控制器，具有数据计算、存储、监视、报警、通讯等控制功能。

先进控制站：运行先进控制(APC)的服务器或工作站。先进控制站通过通讯方式获取运行信号，经过先进控制算法计算，输出控制信号。

常规流程工业由DCS实现全厂控制，先进控制站的输出必须经过通讯方式输出到DCS的分布式处理控制单元，通过DCS的输出卡件实现对回路的调节。控制回路常规采用PID控制，控制组态时大多采用FBD(功能块图)语言组态。

随着工厂对自动化水平的要求越来越高，而DCS控制系统算法相对单一，复杂算法组态实现较为复杂，执行效率低，且会造成DPU负载大幅增加，造成运行风险。因此采用先进控制站的方式引进了先进控制算法，先进控制算法和DCS常规算法在系统运行时存在算法对接切换的问题，为了保证控制系统的安全稳定，需要设计一种无扰动的方式进行切换。为此，本发明设计了一套安全有效的无扰动切换接口方式。

发明内容

本发明的目在于提供一种先进控制站与分布式处理控制单元接口实现方法，实现先进控制算法安全有效接入到DCS系统中，确保系统在使用先进算法时的安全运行。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

先进控制站与分布式处理控制单元接口实现方法，包括以下步骤：

(1)先进控制站与分布式处理控制单元的通讯诊断

建立先进控制站和分布式处理控制单元的数据通讯，并进行双向通讯状态判断，通过实时监测通讯码的状态来判断数据传输的状态；先进控制站和分布式处理控制单元各自判断接收到的信号变化，并进行一段的时间的延时确认，如果信号延时确认无变化则置通讯故障标志位，两侧算法进行相应的处理，若接收到的通讯信号正常，则表示通讯正常，进行下一步算法切换；

(2)算法切换

DCS侧回路控制算法与先进控制站算法自由切换；

(3)输出指令的无扰动切换

在DCS算法控制时，先进控制站输出指令跟踪DCS侧回路输出值，投入先进控制站算法后DCS侧输出通道选择先进控制站输出值，而DCS的计算输出则跟踪先进控制站的值，实现指令的无扰动切换。

进一步，所述的先进控制站与分布式处理控制单元的通讯诊断采用两种类型的通讯码实现；

判断方式一：通讯诊断信号-脉冲类型

在先进控制站和分布式处理控制单元单元逻辑中生成0/1的脉冲信号并各自向对方发送，先进控制站和分布式处理控制单元各自判断接收到的信号变化，并进行一段的时间的延时确认，判断方法为脉冲信号延时开和脉冲信号取反后延时开两者取或关系，如果信号延时确认无变化则置通讯故障标志位，两侧算法进行相应的处理；若接收到的通讯信号正常，则表示通讯正常；

判断方式二：通讯诊断信号-斜波类型