过程控制系统和过程控制方法_3

文档序号:9234816阅读:来源:国知局
Dll的接收,I/O 33将确认信号ACK发送至控制器40。信号中继器30的存储器32临时存储由I/O 33接收的数据D11。其后,数据Dll被输出到I/O 31。
[0052]I/O 31通过电缆Cl将数据Dll发送给I/O模块20a。I/O 21从I/O 31接收数据D11,并且I/O 21通过传输线L将数据Dll发送给阀装置12a。其后,阀装置12a根据数据Dll控制阀的打开量。通过重复上述过程,可以控制工业过程中的状态量(例如,流体流量)O
[0053]图3B是示出在信号中继器30更加频繁地从传感器装置Ila接收数据Dl至D3的情况下过程控制系统I的操作的时序图。如图3B所示,在信号中继器30从控制器40接收到命令CM的情况下,信号中继器30将数据Dl至D3发送给控制器40。另一方面,在信号中继器30没有从控制器40接收到命令CM的情况下,即使信号中继器30新接收到数据Dl至D3,信号中继器30也不将数据Dl至D3发送给控制器。在信号中继器30新接收到数据Dl至D3而没有接收命令CM的情况下,信号中继器30丢弃存储在存储器32中的数据Dl至D3,并且信号中继器30将新接收的数据Dl至D3存储在存储器32中。也就是,更新存储在存储器32中的数据Dl至D3。
[0054]如上所述,在第一实施例中,过程控制系统I配备有布置在I/O模块20和控制器40之间的信号中继器30,信号中继器30将从I/O模块20自主发送的数据临时存储在存储器32中,控制器40通过命令响应方式接收存储在存储器32中的数据。这种配置使得信号中继器30可以以传统的扫描周期T(例如,I秒的周期)接收从I/O模块20自主发送的数据。因此,在第一实施例中,可以从现场装置10和I/O模块20实时接收各种类型的信息而不存在过重的处理负荷和成本增长。
[0055](第二实施例)
[0056]图4是第二实施例中的过程控制系统的框图。图4中,对与图1中的部件对应的各个部件分配了相同的附图标记。在图4中省略了图1中示出的操作监控终端50、装置管理器60和控制网络N。
[0057]如图4所示,第二实施例的过程控制系统2不但配备有现场装置10和I/O模块20,而且还配备有多个信号中继器30a至30η和多个控制器40a至40η。I/O模块20 (I/O模块20a和20b)通过网络NI与信号中继器30a至30η连接。过程控制系统2将从某个I/O模块接收的数据实时发送给多个控制器40a至40η。
[0058]信号中继器30a至30η的配置与如图1所示的信号中继器30的配置相同。信号中继器30a至30η分别与控制器40a至40η对应布置。信号中继器30a至30η临时存储通过网络NI从I/O模块20自主发送的数据。响应于来自控制器的请求,与控制器对应的信号中继器将存储的数据发送给控制器,并且信号中继器将从控制器发送的数据发送给I/O模块20。
[0059]控制器40a至40η的配置与图1所示的控制器40的配置相同。控制器40a至40η以预定扫描周期(例如,I秒的周期)从对应的信号中继器30a至30η中读取数据以控制现场装置10。可以通过诸如以太网(注册商标)等网络来实现在I/O模块20和信号中继器30a至30n之间连接的网络NI。
[0060]接下来,将简要描述具有上述配置的过程控制系统2的操作。为了描述简便,与图3Α相同,传感器装置Ila将表示流体流量的数据Dl发送给I/O模块20,其后传感器装置Ila自主地将表示自诊断结果的数据D2和表示警报的数据D3顺序发送给I/O模块20。
[0061]I/O模块20a通过传输线L接收从传感器装置Ila发送的数据Dl至D3。布置在I/O模块20a中的自主通知器23 (未在图3A和图3B中示出:参见图1)自主地将数据Dl至D3发送给与网络NI连接的信号中继器30a至30η。例如,布置在I/O模块20a内的自主通知器23针对网络NI执行广播以将数据Dl至D3发送给信号中继器30a至30η。
[0062]信号中继器30a至30η中的每一个通过网络NI接收从I/O模块20a发送的数据Dl至D3,并且临时存储数据Dl至D3。控制器40a至40η通过命令响应方式读取临时存储在信号中继器30a至30η中的数据Dl至D3。通过这种方式,将从某个I/O模块(例如,I/O模块20a)发送的数据发送给控制器40a至40η。由于除了是通过网络NI发送给阀装置12a和12b以外,由控制器40a至40η计算的数据(例如,表示阀装置12a和12b的操控量的数据)与第一实施例中的数据相同,所以将省略详细说明。
[0063]如上所述,在第二实施例中,过程控制系统2配备有与控制器40a至40η对应的信号中继器30a至30η,I/O模块20 (I/O模块20a和20b)和信号中继器30a至30η连接到网络NI,I/O模块20自主地将从现场装置10接收的数据发送给与网络NI连接的信号中继器30a至30η。因此,控制器40a至40η能够实时共享从某个I/O模块接收的数据,用户可以在无需考虑控制器40a至40η和I/O模块20之间的物理连接关系的情况下操控(管理)控制数据。
[0064](第三实施例)
[0065]图5是第三实施例中的过程控制系统的框图。图5中,与图4相同,对与图1中的各个部件对应的部件分配相同的附图标记。如图5所示,第三实施例的过程控制系统3配备有替代图1所示的过程控制系统I中包括的传感器装置Ilb和阀装置12b的传感器装置Ilc和阀装置12c,过程控制系统3配备有替代I/O模块20b的I/O模块20c。具有这种配置的过程控制系统3可以处理不具有自主发送数据功能的现场装置。
[0066]除了不具有自主发送数据的功能外,传感器装置Ilc和阀装置12c与图1所示的传感器装置Ilb和阀装置12b相同。除了配备有布置在I/O 21中的轮询器21a外,I/O模块20c与图1所示的I/O模块20b几乎相同。例如,轮询器21以恒定的周期性间隔与传感器装置Ilc和阀装置12c通信,轮询器21a通过命令响应方式从传感器装置Ilc和阀装置12c接收数据。具体地,轮询器21a将用于请求数据的命令分别发送给传感器装置Ilc和阀装置12c,作为针对该命令的响应,轮询器21a接收从传感器装置Ilc和阀装置12c发送的数据。
[0067]除了从不具有自主发送数据的功能的现场装置(传感器装置Ilc和阀装置12c)接收数据的I/o模块20外,具有上述配置的过程控制系统3执行与第一实施例的过程控制系统I的操作基本相同的操作。因此,在第三实施例中,可以从现场装置10和I/O模块20接收各种类型的信息而不存在过重的处理负荷和成本增长。第三实施例可以适用于第二实施例。
[0068]第三实施例中,装置管理器60无需获取所有现场装置10的正常状态。I/O模块20只需要仅在现场装置10中发生异常时自主发送通知,并且装置管理器60只需要仅在装置管理器60从I/O模块20接收到通知时接收存储在信号中继器30的存储器32中的数据。通过这种配置,与轮训的情况相比,可以降低装置管理器60、网络N以及控制器40和I/O模块30之间的I/O通信网络的负荷,提高对检测到现场装置10中的异常的响应。如果网络N和I/O通信网络的负荷降低,则由于无需提升网络N和I/O通信网络的速度,所以可以降低成本。
[0069]在第三实施例中,不管现场装置10是否具有自主发送数据的功能,装置管理器60都将现场装置10识别为具有该功能的装置。因此,装置管理器60无需根据现场装置10的类型而改变获取正常状态的方式。例如,通过这种配置,即使具有自主发送数据功能的现场装置变为另一种不具有该功能的现场装置,以及即使不具有该功能的现场装置变为另一种具有该功能的现场装置,装置管理器60都无需改变获取正常状态的方式。
[0070](第四实施例)
[0071]图6是第四实施例中的过程控制系统的框图。图6中,与图4和图5相同,对与图1的各个部件对应的部件分配相同的附图标记。如图6所示,第四实施例的过程控制系统4配备有包括图1所示的信号中继器30的功能的控制器40。
[0072]具体地,如图6所示,信号中继器30在第四实施例的过程控制系统4中被省略。过程控制系统4配备有具有信号中继器41的控制器40。信号中继器41具有与信号中继器30相同的功能。由于省略了信号中继器30,所以I/O模块20(1
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