一種FF接口功能塊制造技術

本發(fā)明專利技術公開了一種FF接口功能塊，包括數(shù)據(jù)存儲器和控制邏輯模塊，數(shù)據(jù)存儲器包括有對DCS外部上層模塊開放的運行數(shù)據(jù)存儲器，DCS外部上層模塊可通過對運行數(shù)據(jù)存儲器中數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和在線修改實現(xiàn)對儀表功能塊數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和在線修改，且控制邏輯模塊僅在運行數(shù)據(jù)存儲器中數(shù)據(jù)內(nèi)容發(fā)生變化時才對儀表功能塊數(shù)據(jù)進行修改，即僅在儀表功能塊中數(shù)據(jù)需要修改時才執(zhí)行修改操作，降低了網(wǎng)絡負荷。本發(fā)明專利技術作為接口實現(xiàn)DCS對FF設備的控制，其可內(nèi)置于DCS的中央控制器內(nèi)，DCS外部上層模塊可在中央控制器及其下層現(xiàn)場儀表間構建控制方案實現(xiàn)DCS和FF設備的混合控制，實現(xiàn)DCS對儀表功能塊的實時監(jiān)控、在線修改及報警瀏覽等功能。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于エ業(yè)自動化控制領域及現(xiàn)場總線領域,尤其涉及ー種FF (FoundationFieldbus,基金會現(xiàn)場總線)接ロ功能塊。
技術介紹
FF技術是ー種專為エ業(yè)控制領域設計的現(xiàn)場總線技木，F(xiàn)F可以在智能現(xiàn)場設備和エ業(yè)控制系統(tǒng)之間提供ー個全數(shù)字化、雙向、多節(jié)點的通信連接，基于同一 FF協(xié)議的不同廠家的設備可以通過FF接入同一系統(tǒng)，并可以實現(xiàn)設備之間的互相操作，從而實現(xiàn)最佳 的系統(tǒng)集成。目前，F(xiàn)F已得到世界主要控制設備供應商的支持，成為國際標準，在エ業(yè)控制領域具有極好的前景，相應地，F(xiàn)F現(xiàn)場總線設備(簡稱FF設備)中的FF智能儀表逐步成為現(xiàn)場儀表的主流產(chǎn)品。而現(xiàn)階段エ業(yè)控制領域應用最廣泛的控制系統(tǒng)為DCS(DistributedControl System,分布式控制系統(tǒng)),所以DCS與FF技術的結合,注定在エ業(yè)控制領域擁有廣闊的前景。儀表功能塊是FF現(xiàn)場總線設備的基本控制單元，而支持FF技術的DCS，主要是圍繞如何在DCS中更好地支持FF現(xiàn)場總線設備中的儀表功能塊進行設計，以實現(xiàn)對其進行控制方案組態(tài)、實時監(jiān)控、在線修改以及報警采集等控制功能。目前，DCS對FF的控制具體是在DCS中提供ー種接ロ功能塊，作為儀表功能塊的代表，DCS通過該接ロ功能塊實現(xiàn)對儀表功能塊的實時監(jiān)控。現(xiàn)有技術中，DCS具體是通過修改事件觸發(fā)參數(shù)修改命令，來實現(xiàn)對儀表功能塊的在線修改，但該方法無論在修改事件前后參數(shù)值是否發(fā)生改變，均會產(chǎn)生參數(shù)修改命令，如常見的在DCS中通過自定義功能塊修改儀表功能塊的參數(shù)時，在自定義功能塊運算的每個周期，其都會向儀表功能塊下發(fā)修改參數(shù)命令，即無論儀表功能快中的數(shù)據(jù)是否需要修改，自定義功能塊都會在其運算的每個周期執(zhí)行修改操作，向儀表功能塊下發(fā)修改參數(shù)命令，從而會持續(xù)在現(xiàn)場總線網(wǎng)絡層產(chǎn)生報文，導致網(wǎng)絡負荷較高。
技術實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供ー種FF接ロ功能塊，實現(xiàn)僅在儀表功能塊中參數(shù)需要修改時，才對其進行在線修改，進而降低網(wǎng)絡負荷。為此，本專利技術提供如下技術方案ー種基金會現(xiàn)場總線FF接ロ功能塊，用于作為接ロ實現(xiàn)DCS對FF智能儀表的儀表功能塊的控制，包括數(shù)據(jù)存儲器和控制邏輯模塊，其中，所述數(shù)據(jù)存儲器包括運行數(shù)據(jù)存儲器和備份數(shù)據(jù)存儲器，所述控制邏輯模塊包括解析模塊和在線修改模塊；所述解析模塊，用于對所述儀表功能塊的儀表實時數(shù)據(jù)進行解析，并將解析后的數(shù)據(jù)更新至所述運行數(shù)據(jù)存儲器和所述備份數(shù)據(jù)存儲器；所述運行數(shù)據(jù)存儲器，用于供DCS外部上層模塊對其數(shù)據(jù)進行顯示和修改；所述在線修改模塊，用于將所述運行數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)和所述備份數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)進行比較，若比較結果為所述運行數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)和所述備份數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)不同，對所述儀表功能塊進行在線修改。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)存儲器還包括原始數(shù)據(jù)存儲器，所述原始數(shù)據(jù)存儲器用于接收儀表功能塊上送的儀表實時數(shù)據(jù)并緩存。優(yōu)選的，所述解析模塊，具體用于對所述原始數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)進行解析，并將解析后的數(shù)據(jù)更新至所述運行數(shù)據(jù)存儲器和所述備份數(shù)據(jù)存儲器。優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)存儲器中存放的數(shù)據(jù)包括參數(shù)和/或引腳，其中所述引腳分為輸入引腳和輸出引腳，且所述引腳包括引腳值、引腳狀態(tài)和引腳質(zhì)量。 優(yōu)選的，所述在線修改模塊包括比較模塊和寫變量模塊，其中所述比較模塊，用于將所述運行數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)和所述備份數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)進行比較，若比較結果為所述運行數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)和所述備份數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)不同，觸發(fā)所述寫變量模塊；寫變量模塊，用于將比較結果不同的參數(shù)值寫入至所述儀表功能塊中的相應參數(shù)，并同時拷貝備份數(shù)據(jù)存儲器的該參數(shù)值至運行數(shù)據(jù)存儲器中該參數(shù)。優(yōu)選的，所述FF接ロ功能塊具體通過FF網(wǎng)關互聯(lián)模塊與所述FF智能儀表的儀表功能塊相連。優(yōu)選的，所述FF接ロ功能塊具體通過視圖通道和/或高速通道與所述FF智能儀表的儀表功能塊進行數(shù)據(jù)通訊。優(yōu)選的，所述參數(shù)通過所述視圖通道進行傳輸，所述引腳根據(jù)不同的連接方式選擇不同的通道進行傳輸，其中當FF接ロ功能塊的引腳與DCS中的內(nèi)部功能塊連接時，引腳采用高速通道進行傳輸；否則，引腳采用視圖通道進行傳輸。優(yōu)選的，所述控制邏輯模塊還包括數(shù)據(jù)更新模塊、引腳狀態(tài)處理模塊和過程報警處理模塊，其中所述數(shù)據(jù)更新模塊，用于進行視圖通道數(shù)據(jù)更新和高速通道數(shù)據(jù)更新；所述引腳狀態(tài)處理模塊，用于用于進行DCS中引腳與儀表功能塊中引腳的引腳狀態(tài)的適應性處理；所述過程報警處理模塊，用于實現(xiàn)對儀表功能塊的過程報警的使能和指示。可見，DCS外部上層模塊(如上位機)可以通過對本專利技術中的運行數(shù)據(jù)存儲器中數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控和在線修改實現(xiàn)對儀表功能塊數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控和在線修改，且在線修改模塊具體通過對運行數(shù)據(jù)存儲器和備份數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)進行比較，在兩者數(shù)據(jù)不同時對儀表功能塊中數(shù)據(jù)進行在線修改，即僅在運行數(shù)據(jù)存儲器中數(shù)據(jù)被DCS外部上層模塊修改后才對儀表功能塊中數(shù)據(jù)進行修改，從而克服了上述問題，實現(xiàn)了僅在儀表功能塊中數(shù)據(jù)需要修改時，才執(zhí)行相應修改操作的目的，進而降低了網(wǎng)絡負荷。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本專利技術實施例提供的FF接ロ功能塊所基于的系統(tǒng)網(wǎng)絡結構示意圖；圖2是本專利技術實施例提供的FF接ロ功能塊的ー種結構示意圖；圖3是本專利技術實施例提供的在線修改的原理示意圖；圖4是本專利技術實施例提供的FF接ロ功能塊的另一種結構不意圖；圖5是本專利技術實施例提供的控制邏輯模塊對三個數(shù)據(jù)存儲器中數(shù)據(jù)的控制示意圖；圖6是本專利技術實施例提供的FF接ロ功能塊所基于的系統(tǒng)網(wǎng)絡結構的數(shù)據(jù)交互示意圖；·圖7是本專利技術實施例提供的FF接ロ功能塊的數(shù)據(jù)處理流程示意圖；圖8是本專利技術實施例提供的在線修改的流程圖；圖9是本專利技術實施例提供的高速通道數(shù)據(jù)更新流程圖；圖10是本專利技術實施例提供的視圖通道數(shù)據(jù)更新流程圖；圖11是本專利技術實施例提供的純FF控制方案的結構示意圖；圖12是本專利技術實施例提供的混合控制方案結構示意圖。具體實施例方式為了引用和清楚起見，下文中使用的技術名詞、簡寫或縮寫總結解釋如下中央控制器分布式控制系統(tǒng)DCS的神經(jīng)中樞。其接收來自檢測端的輸入信號，執(zhí)行內(nèi)部控制邏輯，最后將執(zhí)行結果輸出至現(xiàn)場端驅(qū)動執(zhí)行機構。DCS系統(tǒng)功能塊位于中央控制器內(nèi)，由數(shù)據(jù)和控制邏輯構成，為用戶提供模塊化的控制方法。通過系統(tǒng)功能塊的連接組態(tài)，實現(xiàn)完整的控制方案。內(nèi)部功能塊屬于DCS系統(tǒng)功能塊。主要實現(xiàn)ー個控制邏輯，其控制算法完全內(nèi)置中央控制器，由內(nèi)部功能塊自身単獨完成，不參與外部通訊。FF接ロ功能塊屬于DCS系統(tǒng)功能塊，也稱為映射功能塊。將外部儀表功能塊的實時數(shù)據(jù)映射至自身數(shù)據(jù)區(qū)，以實現(xiàn)外部功能塊在DCS的映射。儀表功能塊不屬于DCS系統(tǒng)功能塊，相對于DCS而言為外部功能塊，也稱為外部功能塊或FF功能塊。本方案中的外部功能塊指FF現(xiàn)場總線設備中的儀表功能塊。由數(shù)據(jù)和邏輯組成。數(shù)據(jù)是映射功能塊的來源，根據(jù)FF協(xié)議實現(xiàn)規(guī)定的控制邏輯。映射功能塊的參數(shù)屬于映射功能塊數(shù)據(jù)的一部分，不支持與其他功能塊連線。映射功能塊的引腳屬于映射功能本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種基金會現(xiàn)場總線FF接口功能塊，其特征在于，用于作為接口實現(xiàn)DCS對FF智能儀表的儀表功能塊的控制，包括數(shù)據(jù)存儲器和控制邏輯模塊，其中，所述數(shù)據(jù)存儲器包括運行數(shù)據(jù)存儲器和備份數(shù)據(jù)存儲器，所述控制邏輯模塊包括解析模塊和在線修改模塊；所述解析模塊，用于對所述儀表功能塊的儀表實時數(shù)據(jù)進行解析，并將解析后的數(shù)據(jù)更新至所述運行數(shù)據(jù)存儲器和所述備份數(shù)據(jù)存儲器；所述運行數(shù)據(jù)存儲器，用于供DCS外部上層模塊對其數(shù)據(jù)進行顯示和修改；所述在線修改模塊，用于將所述運行數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)和所述備份數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)進行比較，若比較結果為所述運行數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)和所述備份數(shù)據(jù)存儲器的數(shù)據(jù)不同，對所述儀表功能塊進行在線修改。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：章凌，裘坤，吳潔蕓，賴曉健，周娓，王薇，
申請(專利權)人：浙江中控技術股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：