[发明专利]通用型工业过程控制站

说明书

本发明涉及一种通用型的工业过程控制站，属于机电一体化的计算机应用及过程控制技术领域。

把传统的机械技术与微电子技术高度结合，从而使机械与电子融为一体，使物流、能流、信息流融成一体的现代工程技术一机电一体化将在九十年代逐步深入和普及到各个工业产业部门，使传统产业将发生重大变化。而传统工业设备的过程控制系统，从单台的工业锅炉、窑炉、钻机、电炉到轧机、电站、石油化工等大型仪表和现代化的控制系统，实现机电一体化首要是配上智能化仪表和控制系统。但是，由于高技术领域与传统产业部门之间专业殊异，隔行如隔山，专业技术工程师的设计意图和企业总工程师的控制策略就很难通过电脑软件设计人员或计算机应用技术人员的劳动来使之较完满地实现，至于要将信息技术与传统工业生产过程控制达到尽善至美的结合，更是现阶段所不可思议的;而这也成了当今影响传统产业采用微电子和计算机技术进行机电一体化技术改造、以取得节能节材、提高质量、降低成本、保护环境和节约投资等综合效益的主要技术障碍。

本发明的目的是提供一种能解决上述难题的，可根据工业用户的意图和策略自动编制运行软件的结构轻便，易于移动迁涉有机电一体化的通用型工业过程控制站。

本发明的硬件构成如图1所示，其外型为一个长×宽×高为600×800×1735立方毫米的框式控制柜1，底部装有可以使整个控制柜灵活移动的万向脚轮2，其特点是全部控制设备都呈竖直排列安放在柜1中的各层中，顶部是作为控制主机显示器的18″彩色监视器3，其下方依次是装有80287或80387协处理器的通用高级微型计算机4，也即控制主机和其输入装置-键盘5，该微机的内存里装有“PARGON”工业过程控制通用软件，搁置键盘的那一层木板下方是一个可以向外抽出或向里推入活动托板6，其下部是控制柜7;前侧装有UPS电源和用于站内控制的1～3个工业控制器（也称接口介面），可以采用美国生产的OPTO22型产品。后侧装有电源输入插座、一个联接打印机的并行接口，一个远程通信的RS232串行接口和一个联接其他介面站的RS422或RS485远程通信接口。键盘5平时收藏在机柜内并可上锁，如需要人机对话操作时，可将托板6抽出机柜，将键盘挡板打开，取出键盘置于托板上方进行输入操作。控制主机的软盘驱动器外侧也有挡板和锁，防止外人误动作以保证安全。

本发明虽然配置了高级微机作为其核心设备-控制主机，但其主要特点是在该微机的内存中装入了“PARGON”工业过程控制通用软件。这个软件就象目前国际上最流行的逻辑设计软件，用户只需给出芯片所要实现的逻辑表达式、或真值表、或状态图，便可自动解决组合逻辑变换、时序变换、状态变换、自锁、互锁控制、反馈、三态门控制、寄存器输出控制等一系列问题，生成文件并自动写入内存或芯片，并且进行向量测试验证那样，该软件可以根据用户对于被控制对象的控制策略，自动生成运行软件对被控对象的生产过程进行自动调节的最佳工况控制，而用户毋需自行编制软件程序。这样就使工程技术专家摆脱了对计算机软件人员的依赖，他们自己就可以得心应手地把自己的各种意图和控制策略直接通过人机对话方式输入计算机中，而在人机对话结束之后，“PARGON”软件还可以自动帮助用户检查输入的信息是否合理、完善，如果有问题，软件会产生提示信息。运行软件生成之后，也可以进行模拟调试机器，以便更直观地检查运行软件的工作效果。总之，本发明控制核心一高级微型计算机，由于装入了美国“PARGON”公司开发的这种工业过程控制软件功能强，能模仿人的思维，具有表达、推理和学习等性能，会话式输入直观方便，又能自动生成运行软件并进行检验和模拟，有效地沟通了以计算机、微电子为基础的信息技术与以机械学和各种常规工程专业为基础的传统产业技术部门之间的联系，使两者在语言上实现协调和统一。这样，就使得用户可以克服计算机语言方面的障碍，彻底摆脱对计算机软件人员的依赖。因为操作过程是人机会话式输入，始终有菜单提示和提供选择，所以，工程技术专家只要经过简短的培训（通常为2～5天），就可以理解和掌握这种软件的使用，从而按照自己的设计意图和习惯方法使用本发明的控制工作站对工业生产过程进行有效控制，也可以应用本发明对科学实验过程进行操作控制。