過程自動化系統的製作方法
2023-05-24 23:08:01
專利名稱：過程自動化系統的製作方法
在過程自動化系統中，操縱和觀察裝置承擔對控制-和調節技術過程的操縱和觀察任務以及對下面的自動化裝置所產生的過程值或過程報導信號進行歸檔和記錄。為了使一個過程能同時受到多個操作員的觀察，甚或操縱，人們目前採用所謂的客戶-服務員-原理，其中的服務員也稱作主控臺或主計算機，它承擔所有的計算任務；而客戶，也有稱作為終端的，只承擔圖解輸出。操作指令的輸入以及圖像的變更通過滑鼠和鍵盤來實現。在主控臺處有一過程總線建立起與所有自動化裝置的聯繫，另外還有一終端總線建立起與所有終端的物理聯繫。主控臺和所有終端主要位於主控制室或相鄰的房間內。
日益複雜的過程或自動化系統對主控臺提出了越來越高的要求，這涉及計算能力和存儲容量兩方面。安全要求和規章(例如對於完整證明已裝料的規章)通常要求再安設另一冗餘設備。這一點和對設備儀器的維修保養對設備運營者意味著在經濟上要投入更大。
本發明的目的在於，在一個過程自動化系統中，為設備運營者減少設備儀器技術上的投入。
本發明的目的通過權利要求1所述的過程自動化系統來實現。
按照本發明對上述自動化系統的進一步改進擴展由從屬權利要求可知。
本發明的自動化系統的主要優點在於，所需的計算任務由自動化設備的主控制室(Leitwarte)外的一主計算機，尤其是中央計算中心內的主計算機來完成，使得設備運營者本身不需要有自己的主計算機(主控臺)，從而使他免去了購置費用，維修及保養。多個自動化系統的同時操作可通過一種設計為超級計算機的主計算機來實現，它的出色之處在於特別高的計算能力和存儲容量，由此各自動化系統的收益能得以提高。這樣，幾乎所有重要的數據都能存入主存儲器中，所有重要的過程數據幾乎都能不受限制地得到歸檔並提供給設備運營者。本發明的另一優點在於可冗餘建立自動化系統，這主要是對主計算機而言，該自動化系統的冗餘建立對於設備運營者可在計算中心內不可見地得以實現。
下面藉助附圖所示對本發明作進一步的詳細說明，附圖中
圖1為本發明過程自動化系統的方框線路圖；圖2所示為本發明過程自動化系統中的數據傳輸結構。
在圖1所示過程自動化系統中，操縱和觀察級終端1通過一終端總線2相互連接起來並與一發射-/接收裝置3相連接。在靠近過程的自動化一級中，自動化裝置4，例如存儲器可編程控制裝置同樣通過一過程總線5與另一發射-/接收裝置6相連。當所有單元1至6在此只是圖示設備7的組成部分，在設備7中有由過程自動化系統控制的技術過程在運行時，在設備7之外，例如在一計算中心8內，設置一設計為超級計算機的主計算機9。該主計算機9通過一第三發射-/接收裝置10和用於數據遠程傳輸的數據傳輸手段11，例如無線電通訊，衛星通訊或電報電話網與設備7的發射-/接收裝置3和6建立通訊連接。主計算機9通過發射-/接收裝置10和數據傳輸手段11可同其它設備12,13內的另外一些在此未示出的發射-/接收裝置建立通訊連接。也可與圖示實施例不同，即各終端1或終端組也可分別配備有自己的發射-/接收裝置。這一點也相應地適用於自動化裝置4。此外發射-/接收裝置3,6,10及主計算機9也能冗餘設置。這樣例如發射-/接收裝置10也可包含有一轉換裝置，以便在需要時能轉換到另一多餘的主計算機上。
與傳統的自動化系統不同，下面的自動化裝置4的過程總線5並不與操縱和觀察級終端1相連；取而代之的是，數據從靠近過程的自動化一級通過數據傳輸手段11傳遞給主計算機9。
過程自動化系統的設計可以通過終端1和一操縱和觀察級的設計計算機14來進行。此後所設計的設備圖像顯示在主計算機中。在終端1上只進行設備圖像的圖像輸出和過程操作。設備數據的更改，即設計更改由操縱和觀察級傳遞給主計算機9，該主計算機承擔修改並將新的設計圖形傳送給所有終端1。
利用主計算機9的一鑑別號或口令，世界上任意一臺終端都可與主計算機9連接並對過程進行觀察，而且在適合授權進入的情況下還能實行操縱。
圖2示出主計算機9，它通過發射-/接收裝置10，數據傳輸手段11以及發射-/接收裝置3與終端1建立通訊連接。在終端1中，它的標準軟體15通過一通訊軟體16得以擴充，該通訊軟體承擔將數據從終端1傳輸出去和將數據傳輸給終端1的任務。通訊軟體16作為獨立的作業來運行並觸發一作為到發射-/接收裝置3的接口的通訊驅動器17。該主計算機9除了它標準配備的軟體18外還包含有一調製解調-無線通訊-驅動器19。
權利要求
1．一種過程自動化系統，它在操縱和觀察一級中具有用於操縱和觀察過程的終端(1)，它們與一發射/接收裝置(3)相連，該過程自動化系統還具有處於下一自動化級別中的，靠近過程的自動化裝置(4)，它們與另一發射/接收裝置(6)相連接；該過程自動化系統此外還具有一主計算機(9)，它與第三個發射/接收裝置(10)相連，而該第三個發射/接收裝置通過一數據傳輸手段(11)與第一和第二發射/接收裝置(3,6)建立通訊連接。
2．如權利要求1所述的過程控制系統，其特徵在於，所述數據傳輸手段(11)是無線電通訊。
3．如權利要求1或2所述的過程控制系統，其特徵在於，所述數據傳輸手段(11)是電報電話通訊網。
4．如上述任一項權利要求所述的過程自動化系統，其特徵在於，所述終端(1)通過一終端總線(2)相互連接並與發射/接收裝置(3)相連接。
5．如上述任一項權利要求所述的過程自動化系統，其特徵在於，所述自動化裝置(4)通過一過程總線(5)相互連接並與發射/接收裝置(6)相連接。
6．如上述任一項權利要求所述的過程自動化系統，其特徵在於，所述主計算機(9)被設計成可用於引導至少另一過程並且至少是另一過程自動化系統(12,13)的組成部分，在該另一過程自動化系統中，處於另一操縱和觀察級的其它終端與第四個發射/接收裝置相連接，處於另一下一自動化級別中的，靠近過程的其它自動化裝置與第五個發射/接收裝置相連，所述第三個發射/接收裝置通過數據傳輸手段(11)與第四個和第五個發射/接收裝置建立通訊連接。
7．如上述任一項權利要求所述的過程自動化系統，其特徵在於，所述發射/接收裝置(3,6,10)中至少部分是冗餘設置的。
8．如上述任一項權利要求所述的過程自動化系統，其特徵在於，所述主計算機設計成是冗餘的。
全文摘要
在一過程自動化系統中，處於觀察和操縱一級的終端(1)和處於靠近過程的自動化一級中的自動化裝置(4)通過發射/接收裝置(3，6，10)和一數據傳輸手段(11)(無線電通訊，電報電話通訊網)與一主計算機(9)建立通訊連接。該主計算機可以是一計算中心內的超級計算機並能控制其它過程自動化系統(12，13)。
文檔編號G05B19/418GK1227640SQ97197014
公開日1999年9月1日 申請日期1997年7月3日 優先權日1996年7月8日
發明者于爾根·比伯 申請人:西門子公司