[发明专利]作为工业过程工厂的数据中心的工业过程控制系统

权利要求书

1.一种工业过程工厂的工业分布式过程控制系统，所述工业分布式过程控制系统(DCS)包括可插拔、可互换的DCS硬件模块集合，并且所述集合中的每个可插拔、可互换的DCS硬件模块包括：

多个接口端口，所述多个接口端口被配置为传输用于工业过程控制的一种或多种类型的I/O数据；

一个或多个处理器；

一个或多个有形的、非暂时性存储器；

发现引擎，所述发现引擎包括第一计算机可执行指令，所述第一计算机可执行指令储存在所述一个或多个有形的、非暂时性存储器上，并且在由所述一个或多个处理器执行时使所述每个可插拔DCS硬件模块自动执行以下操作：

在所述每个可插拔DCS硬件模块上电时，感测所述多个接口端口中包括的每个接口端口的相应I/O类型；

将与所述相应I/O类型相对应的相应I/O数据传输机制与所述每个接口端口绑定；

发现所述每个可插拔DCS硬件模块经由所述多个接口端口通信连接的所述工业过程工厂的一个或多个物理部件，所述一个或多个物理部件包括现场设备，所述现场设备被配置为在所述工业过程工厂的运行时操作期间执行物理功能以控制工业过程；

基于对所述一个或多个物理部件的发现，填充所述DCS的工厂信息模型的至少一部分，所述工厂信息模型包括：

对所述工业过程工厂的控制框架的描述，所述控制框架定义所述DCS的控制部件的相应逻辑控制标识符以及所述控制部件之间的层级关系，所述控制部件包括所述现场设备；以及

对所述工业过程工厂的控制网络的描述，所述控制网络用于在所述工业过程工厂的运行时操作期间控制所述工业过程，所述控制网络包括所述现场设备、所述现场设备经由其通信连接到所述每个可插拔DCS硬件模块的相应接口端口、以及在所述每个可插拔DCS硬件模块处提供的控制例程；以及

执行引擎，所述执行引擎包括第二计算机可执行指令，所述第二计算机可执行指令储存在所述一个或多个有形的、非暂时性存储器上，并且在由所述一个或多个处理器执行时，使所述每个可插拔DCS硬件模块执行所述控制例程和绑定到所述相应接口端口以在所述现场设备与所述控制程序之间传输数据的所述相应I/O数据传输机制，从而控制所述工业过程。

2.根据前述权利要求所述的工业分布式过程控制系统，其中，所述可插拔、可互换DCS硬件模块集合中的每个可插拔DCS硬件模块被封装在相应的外壳中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的工业分布式过程控制系统，其中，所述每个可插拔DCS硬件模块被配置为经由所述多个接口端口中的至少一个接口端口检测所述一个或多个物理部件中的特定物理部件被最新地通信连接到所述每个可插拔DCS硬件模块，并且其中，对所述特定物理部件的发现由所述DCS基于检测到新的通信连接而自动启动。

4.根据前述权利要求中任一项所述的工业分布式过程控制系统，其中，所述多个接口端口包括以下各项中的至少一项：高级物理层端口、模拟I/O端口、离散I/O端口、串行端口、运动端口、近红外端口、Railbus端口、Wi-Fi端口、以太网端口、HART端口、WirelessHART端口、现场总线端口、Profibus端口或另一种类型的接口端口。

5.根据前述权利要求中任一项所述的工业分布式过程控制系统，其中，所发现的一个或多个物理部件包括至少一个物理过程控制器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的工业分布式过程控制系统，其中，

所述DCS还包括初始控制功能集合，所述初始控制功能集合在所述DCS初始化之前已被储存在所述可插拔DCS硬件模块集合的所述一个或多个有形的、非暂时性存储器上；并且

所述DCS被配置为基于所述初始控制功能集合中包括的一个或多个控制功能和所述工厂信息模型，自动生成与所述现场设备相对应的所述控制例程。

7.根据前述权利要求所述的工业分布式过程控制系统，其中，所述可插拔DCS硬件模块集合为多个可插拔DCS硬件模块，并且所述DCS还被配置为自动指派所述控制例程在所述多个可插拔DCS硬件模块中的特定可插拔DCS硬件模块上执行。