一种工业过程自动化控制系统及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于工业过程自动化技术领域，具体涉及一种工业过程自动化控制系统及其控制方法。
【背景技术】
[0002]目前在工业过程中，工业过程往往能够细化为若干控制组件，控制组件一般具有三类动作:
第一、同步动作，如果工业过程为两个控制组件构成，两个控制组件同步启动，彼此之间独立运作，另外两个控制组件均终止运作，工业过程就终止运作，如果其中一个控制组件没终止运作，另一个控制组件终止运作了，另一个控制组件能配合没终止运作的控制组件运作；
第二、顺序运行，如果工业过程为两个控制组件构成，但是其中一个功能组件只能在另一个控制组件终止运作时才能运作；
第三、配合运行，如果工业过程为两个控制组件构成，两个控制组件中一个控制组件启动时就代表工业过程开始运作，两个控制组件都终止运作就作为工业过程的终止。
[0003]在自动化控制下的工业过程中，在早于各个控制组件启动时必须进行预处理，预处理带有工业过程和其控制组件的设定启动和终止的周期、控制组件运作时占用的自动化控制系统的设备以及各种操作机构的配合，这样在自动化控制系统操作时，经由操纵工业过程和其控制组件的设定启动和终止的周期、控制组件运作时占用的自动化控制系统的设备的占用状态以及各种操作机构的配合，根据反馈的信号来进行相应的控制组件运作的整合，但是这种方式只能做到工业过程和其控制组件的设定启动和终止的周期、控制组件运作时占用的自动化控制系统的设备的占用状态以及各种操作机构的配合，并且彼此相互独立的操纵，这样无法实现协作，导致工作进展依然缓慢，反馈信号无法综合控制，自动化程度不高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的提供一种工业过程自动化控制系统，包括用于转发工业过程中的控制组件的控制增量的信号转发器、中央处理系统以及增量式PID控制器，所述的增量式PID控制器同控制组件数量一致且一一对应，每个增量PID控制器同其对应的控制组件相连接，信号转发器通过循环时间继电器的常开触点同计算机相连接，而中央处理系统包括计算机、比较器以及示波器构成，所述的计算机同示波器相连接，比较器同计算机的内部总线相连接。结合其控制方法这样就能避免反馈信号无法综合控制且自动化程度不高的缺陷。
[0005]为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种工业过程自动化控制系统的解决方案，具体如下:
一种工业过程自动化控制系统，包括用于转发工业过程中的控制组件的控制增量的信号转发器1、中央处理系统以及增量式PID控制器3，所述的增量式PID控制器3同控制组件数量一致且一一对应，每个增量PID控制器3同其对应的控制组件相连接，信号转发器I通过循环时间继电器8的常开触点同计算机4相连接，而中央处理系统包括计算机4、比较器5以及示波器6构成，所述的计算机4同示波器6相连接，比较器5同计算机的内部总线相连接。
[0006]所述的信号转发器I和控制组件的数量一致且一一对应，所有的控制组件构成了控制组件群，所述的控制组件数量为η个，所述的控制组件群内的控制组件分为第一控制组件、第二控制组件、第三控制组件…第η控制组件，每个信号转发器I同其对应的第j控制组件相连接，j为小于等于η并大于等于I的整数，所述的计算机4中设置同控制组件数量一样且一一对应的通用寄存器10，所述的通用寄存器10通过内部总线同计算机4中的ALUll相连接，η为大于等于I的整数。
[0007]一种工业过程自动化控制系统的控制方法，其步骤为:
步骤1:首先通过计算机4操纵示波器6设置示波器时间轴的最大值为B，设定循环时间继电器8的时间间隔为Q，然后启动循环时间继电器8和所有的信号转发器1，这样循环时间继电器8的常开触点就能实现周期循环式的闭合，由此信号转发器I就对各自对应的控制组件的控制增量信号进行转发，而在循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内计算机4就能实时地接收到每个信号转发器I从同其相连接的第j控制组件转发来的控制增量信号序列Su，控制增量信号序列Su由循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第一个控制增量信号S1u、循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第二控制增量信号S2U...以及循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第m个控制增量信号S'而构成，i为大于等于I的整数，j为小于等于η并大于等于I的整数，m为大于等于I的整数，Q的范围为I毫秒到2毫秒，另外循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的起始时间为ti;循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的终止时间为h+Q，B大于等于5秒；
步骤2:计算机4将从每个信号转发器I中接收来的控制增量信号序列Su发送到缓存中，ALUlI将每个控制增量信号序列Su中的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第一个控制增量信号S1u、第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第二控制增量信号S2U...以及第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第m个控制增量信号Smu依次累加求和得到循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的控制增量信号和HU，ALU11再对控制增量信号和Hi除以m得到循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的控制增量信号平均值K u，其中从h到\时间范围内得到的所有从第j控制组件内转发来的控制增量信号平均值K ,j就构成了从h到\时间范围内的第j控制组件的控制增量信号平均值组K j,然后ALUll进行\减去h的操作而得到Urt1X通过计算机4经过内部总线操纵比较器对(Vt1)和B进行比较，如果(Vt1)小于等于B，计算机4就操纵示波器将从h到\时间范围内转发来的所有控制增量信号序列Su中的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第一个控制增量信号S1u、第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第二控制增量信号S2U...以及第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第m个控制增量信号Smu按照示波器时间轴的时间点来纵向分布显示；如果U^t1)大于B，计算机4就操纵示波器将从B到\时间范围内转发来的所有控制增量信号序列Su中的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第一个控制增量信号S1u、第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第二控制增量信号S2U...以及第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第m个控制增量信号Smij按照示波器时间轴的时间点来纵向分布显示；
步骤3:ALUlI再按照a的取值从I依次到η的次序,对从h到时间范围内的第a控制组件的控制增量信号平均值组K a内的所有从h到\时间范围内得到的所有从第a控制组件内转发来的控制增量信号平均值K ia进行相乘而得到从h到\时间范围内的第a控制组件的控制增量信号平均值的乘积ba，随后ALUll继续按照a的取值从I依次到η的次序，对从h到\时间范围内的第a控制组件的控制增量信号平均值的乘积b a求η次方根而得到从h到\时间范围内的第a控制组件的控制增量信号平均值的乘积ba的η次方根，并把从h到\时间范围内的第a控制组件的控制增量信号平均值的乘积ba的η次方根传送到同第a控制组件相对应的通用寄存器10中，计算机4随后将通用寄存器10中的从h到\时间范围内的第a控制组件的控制增量信号平均值的乘积ba的η次方根传送到显示器中进行显示，最后就能根据显示的从h到\时间范围内的第a控制组件的控制增量信号平均值的乘积ba的η次方根来通过增量PID控制器3对控制组件进行调节，a为大于等于I且小于等于η的整数。
[0008]通过本发明的集中将控制组件通过信号转发器来进行集中的用协调的控制方式进行，这样通过示波器和显示器的显示就能更好地通过增量PID控制器3来进行调节，这样能够提高控制精度20%以上，该系统使得可实时、平稳地检测控制组件的增量，避免了潜在的增量大幅波动所带来的风险。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的工业过程自动化控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对
【发明内容】
作进一步说明:
参照图1所示，工业过程自动化控制系统，包括用于转发工业过程中的控制组件的控制增量的信号转发器1、中央处理系统以及增量式PID控制器3，所述的增量式PID控制器3同控制组件数量一致且一一对应，每个增量PID控制器3同其对应的控制组件相连接，信号转发器I通过循环时间继电器8的常开触点同计算机4相连接，而中央处理系统包括计算机4、比较器5以及示波器6构成，所述的计算机4同示波器6相连接，比较器5同计算机的内部总线相连接。所述的信号转发器I和控制组件的数量一致且一一对应，所有的控制组件构成了控制组件群，所述的控制组件数量为η个，所述的控制组件群内的控制组件分为第一控制组件、第二控制组件、第三控制组件…第η控制组件，每个信号转发器I同其对应的第j控制组件相连接，j为小于等于η并大于等于I的整数，所述的计算机4中设置同控制组件数量一样且一一对应的通用寄存器10，所述的通用寄存器10通过内部总线同计算机4中的ALUl I相连接，η为大于等于I的整数，该系统使得可实时、平稳地检测控制组件的增量，避免了潜在的增量大幅波动所带来的风险。
[0011]一种工业过程自动化控制系统的控制方法，其步骤为: 步骤1:首先通过计算机4操纵示波器6设置示波器时间轴的最大值为B，设定循环时间继电器8的时间间隔为Q，然后启动循环时间继电器8和所有的信号转发器1，这样循环时间继电器8的常开触点就能实现周期循环式的闭合，由此信号转发器I就对各自对应的控制组件的控制增量信号进行转发，而在循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内计算机4就能实时地接收到每个信号转发器I从同其相连接的第j控制组件转发来的控制增量信号序列Su，控制增量信号序列Su由循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第一个控制增量信号S1u、循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第二控制增量信号S2U...以及循环时间继电器8的常开触点的第i次闭合的期间内的从第j控制组件内转发来的第m个控制增量信号S'而构成，i为大于