CN1016745B - 通用过程控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

分布式处理单元DPU能在具有同几个DPU连接的数据通道的分布式处理控制系统中完成过程控制和数据采集功能。该系统的DPU的功能处理器访问本地过程I/O接口，以连续形式接收工厂信息，以数字形式存贮，再由功能处理器使用或在通道上传送。DPU控制程序以透明形式使用过程值，软件由执行软件和后援软件构成。前者是数据采集和过程控制程序的集合，后者则启动过程循环。送入DPU的控制程序由DPU功能处理器执行。

Description

本发明涉及到分布式过程控制系统，具体地说涉及到能集中完成顺序和连续的控制和数据采集的分布式过程控制系统。

过程控制技术包括将控制技术用于工业过程，以便获得所希望的性能水平和所需要的结果。过程控制技术的发展历史反映了解决特殊过程控制问题的各种各样控制技术的演变，但是，解决过程控制问题的核心集中在提供这些解决办法所利用的工具的有效性。控制技术的演变很大程度上取决于控制工具的开拓性的发展。

五十年代的工业控制行业可分成不同的两类，第一类是用继电器对马达控制的顺序控制，第二类是用气动装置检测和控制阀门和泵的连续式或调制式过程控制。由于为象马达、阀门和泵这样一些设备而研制成的控制装置是由独立的制造厂家制造的，控制技术是独立地发展的，也就没有任何集中的必要。

由于固态技术革命，就有可能提供基于电子电路的控制工具。六十年代出现了逻辑控制器取代马达控制继电器，同时也出现了用电子模拟装置取代气动调制式仪器。即使采用基于类似技术的控制工具，顺序和连续控制系统仍沿着供应商装置制造工业的路线保持独立。这个期间，出现了作为数据采集和监控用的工厂计算机，尽管并不执行控制功能。

在这个阶段，总的过程管理的目标呈现在地平线上，随着工厂计算机处理能力的增长，显然它们也能承担控制任务。因此，直接数字 控制（DDC）计算机系统的发展，容许控制和数据采集集中化，与增加的总过程最佳化和管理的能力一起进行。一时间，这似乎就是过程控制的最终解决方案了。然而，实际使用经验证明却不是这样。诸多因素的综合正在进行，明显地出现了将全部过程控制功能集中在一台给定的设备上（即工厂计算机上）的趋势。系统响应时间变得不可接受。再者是难于在负责一个工厂不同部分的马达控制组和仪表工程设计组之间进行协调。第三，这种方法引出了工业部分的用语“系统失灵”，这意味着整个工厂控制系统无法工作，常常带来灾难性的后果。

七十年代中期，顺序和连续过程的研究中出现了根本的变化。可编程序控制器（PC）的引入，使顺序控制技术能够以表示顺序控制过程的常见的继电器梯形图的形式编制程序。这些可编程序控制器还容许以数字形式完成连续过程控制功能（传统上是模拟性质的）。在这个阶段，过程控制分成基本上独立的几个部份，每个部分均由一台低成本的微处理机执行。将不同控制功能分布在许多独立的处理单元中，消除了直接数字控制系统的低灵敏度和可靠性问题。串行过程控制数据公用通道允许操作员通过彩色阴极射线管屏幕与过程进行联系系。数据采集功能保持在独立的小型计算机中，数据端口可将分别收集的过程数据传送到数据公用通道上。

这个阶段的演变提出了三个基本独立的系统，一个顺序控制用的分布系统，一个连续过程控制用的分布系统，和一个数据采集和最佳化用的中央计算机系统。每个系统都是独立设计的，没有一个是用集成概念设计的。当用于原来的一种控制类型时，这些系统中的每一个都是成功的。在此演变阶段重要的是应注意为实现这些系统，要求有 三种不同的程序设计语言和编程序的技术。繁重的编程问题加上所有三种独立系统都缺乏简单和有意义的用户文档。正是在这个发展阶段，产生了今天使用的大部分过程系统。

EPA063045涉及了一种燃煤蒸气机工业控制，用于在系统级上构成或再构成系统体系结构，或者建立该结构中的操作级参数。

但是，按照上面叙述的硬件的演变总是伴随着解决过程控制问题方法的演变。参加控制设计工程师队伍的人员是那些经过处理过程控制系统问题方面的训练以获得最大的过程效率的人。因此，他们应用顺序控制的梯形图和连续过程控制的过程流程图的能力必须与实现这两种技术所能够利用的硬件相符。由于这些领域中的每一个的独立的硬件研制过程，控制设计工程师在集中方面的努力遭到反对。此外，将数据采集能力包括的要求由于在指定的工厂计算机上增加沿数据公用通道存取信息的系统的响应时间的负担的趋势，进一步使问题复杂化。为了进入下一阶段的分布式过程控制，必需用一种使数据公用通道通信消除系统的低灵敏度，并在单个控制系统中允许把顺序和连续过程控制功能与数据采集集中起来成为可能的方法。

与本发明相关的文件有EPA130802，EPA132069，GBA2146810，U.S.A4577281，U.S.A.4550380和U.S.A.4603394。

其中，详细地公开了分布过程控制系统的数据公用通道的通信系统，表明了具有供沿数据公用通道的分布处理机用的全部数据库的优点。全局数据库包括可以进行顺序和连续过程控制所必须的全部信息，同时也具有处理数据采集功能。然而，指出在单个系统中完成顺 序和连续控制和数据采集功能的同时，仅给出了与数据公用通道连接的分布式处理单元或投入单元和完成这些功能的编程方法的一个一般性说明。请见EPA184423。题为“通用过程控制装置和方法”的有关公开部分。有关的类似文件是EPC专利出版物第130，802号和132，069号，以及在英国专利公开中的2，147，810号专利。

本发明的主要目的是给图形显示分布处理控制系统提供一种可编程操作控制方法和装置，该系统可以通过一个数字化转换器图形输入板进行编程，根据一个图形进行本地或远程控制。

根据这一目的，本发明属于操作在一个图形显示分布式过程控制系统中的分布处理单元的方法，该系统有一个连接许多上述各自编程以提供本地和远程部分过程操作的顺序和连续控制用的过程控制环的分布处理单元的数据公用通道，上述方法包括的步骤为触发上述过程控制环的执行;读取与上述本地和远程过程操作部分相关的过程输入;调用存贮的算法的序集，这些算法使用所述过程输入并计算过程输出;依照上述计算的过程输出，对上述过程操作的本地和远程部分提供输出控制信号。

本发明进一步在于控制装置单元，在分布式过程控制系统中具有连接上述多个控制装置单元的数据公用通道，其中的每个控制装置单元都是可编程序为给过程操作的本地或远程部分提供控制操作，上述控制装置单元包括：接到上述数据公用通道上，并带有用来存贮从上述数据公用通道接收到的和有关上述远程过程操作部分第一组过程输入数据的存贮装置的第一设备;用来提供有关上述本地过程操作部分的第二组过程输入数据的一个第二设备;连接到上述第一和第二设备 的微处理机设备，用于根据指向上述本地和远程部分的过程调节，顺序控制或监测的执行指令，处理上述第一和第二组过程输入数据，并提供一组输出数据;上述微处理机设备，将上述输出数据部分或者送到第二设备，以根据上述控制操作对上述本地过程操作电平进行调节，或者送到上述第一设备，以便在该数据公用通道上传输或在上述控制装置单元进一步处理。

本发明的另一目的是产生一个过程控制环程序的方法，对于由再现一个数字处理单元的图形显示所代表的过程进行控制，从而实际执行该过程控制。

以此为目的的本发明涉及一种产生过程控制模式程序的方法，在数字处理单元中执行该程序以控制一个过程，所述方法的特征在于包括下列步骤：

（a）在存贮器中以一个未构成的过程控制模式的预定图形阵列存贮一个图形程序，该程序可设置用来代表单元地址的读出位置;

（b）通过一个数字化转换器使控制器执行该图形程序，并在显示装置上显示读出项目;

（c）从存贮在存贮器中的算法库中选出至少一种过程控制模式程序算法;

（d）对于每种选出的算法而言，使一个预定义轮廓区出现在一个特定位置上显示的单元位置中;

（e）设置与每个选出算法相关的参数;

（f）为所述过程控制模式程序选出至少一个输入项目（ICRS），并把该过程控制模式的一个预定义输入变量赋予每个选出的输入项目;

（g）使每个输入项目选择以及相应赋值都显示在阵列中显示的单元位置中;

（h）为所述过程控制模式程序选出至少一个输出项目，并把该过程控制模式的一个预定义输出变量赋予每个选出的读出项目;

（i）使每个输出项目选择及相应赋值都显示在阵列中的显示的单元位置中;

（j）在选出的算法区位置和选出的输入输出项目之间的阵列中的显示位置中画出图形联线，以产生一个所需过程控制模式框图;

（k）在存贮器中存贮图形构成期间按上述步骤（c）至（j）产生的过程控制模式信息;

（l）将该信息转换为指令程序模式在DPU中执行，从而显示装置上完成过程控制模式图形显示，并且复制该过程控制模式程序，在DPU中实际执行控制。

本发明的方法还包括另一个步骤：

产生多个控制模式程序，以便在一个普通DPU执行;对其顺序进行序列化，从而上述DPU中执行该多个程序。

对照相应的附图，从以下对实例的叙述中对本发明就易于理解了，这些图是：

图1为采用依照本发明的分布式处理系统的理想化的工厂的剖视图;

图2为依照本发明处理系统的相似的更详细的剖视图;

图3为制造本发明的系统的所用的结构方块图;

图4为组成典型入口点部件的示意图;

图5为表示使用冗余附加公用通道部件的典型入口点的更具体的 图示;

图6为典型入口点的实际布局;

图7为典型的梯形图;

图8为单板行解算器（Linesolver）的方块图;

图9为工程师控制台的基本硬件配置;

图10、11和12为入口点编程的流程图的一部分;

图13为数字化仪垫片模板;

图14为图解的控制环路图的阴极射线管屏幕上的图形;

图15为过程控制系统一部分的典型过程流程图;

图16为一种入口点编程方法的流程图的一部分;

图17为过程控制系统一部分的典型梯形逻辑图;

图18和19为一种对入口点编程方法的流程图的一部分;

图20为入口点中软件执行序列的流程图。

这一公开提供了一种在分布式过程控制系统中完成过程控制和数据采集功能的分布式处理单元（DPU）或入口点，此分布过程控制系统有一条连接许多这些单元的数据公用通道。每个单DPU入口点都能完成所有这些操作，而且实际上是一个用于与工厂过程控制信号与数据公共通道上其他入口点接口的独立子系统。这类通用过程控制装置使控制设计工程师将各种过程控制任务分布在几个这样的入口点中，同时在这些入口点中的每一个上集中完成各种控制技术的组合，也希望通过单一的程序设计语言和技术对这样一些分布式过程控制单元简单地进行编程。也希望这样一种编程技术可提供给用户简化的控制系统配置的文档。这种子系统包括对全系统通信的支持及功能性处理能力和本地过程输入输出硬件接口。DPC功能处理机访问本地的过程输入/输出接口，借此连续接收的工厂信息，用于以数字格式存储及尔后用于功能处理机或沿数据公用通道传输。由功能处理机存取的工厂信息被转换成工程单位并作限值检查以检测系统的异常性。在功能处理机中不中断地按顺序执行控制程序，以保证控制和数据采集功能的安全性。控制程序以透明的形式使用过程值，亦即无须考虑这些值是通过本地过程输入/输出接口得到的，还是通过数据公用通道得到的。数据公用通道控制器收听数据公用通道上的功能处理机所要求的这些值来获取不是该DPU本地的所有全部过程值，并将其存在共用存贮器中来做到这一点。本发明在一个入口点中提供控制和数据采集两种功能。这就消除了重复的工厂的传感器设置，并允许进行顺序和连续过程控制以及数据采集的集中方法。DPU软件结构由执行软件和支持软件构成。执行软件是数据采集和过程控制程序的集合，它们被启动并接连执行，并以规定的时间间隔重复，和/或在工程师 的控制台入口点上利用DPU编程语言开发的，编程语言以文本和CRT图象显示方式工作，后一个编程方式允许系统文档通过硬拷贝图象显示打印出来。这些程序被启动，并接连执行，同时以规定的时间间隔重复。支持软件启动过程循环执行。它通过监控定时，调用子程序和算法过程和进行诊断测试同时保证在硬件和执行软件之间的无误差交互作用。已经对DPU提出的作为顺序控制梯形图或连续过程控制的过程流程图的代表控制程序，在DPU功能处理器中执行，以得到所要求的过程控制操作。

1.系统

本发明主要的目的是提供一种分布式过程控制系统，在此系统中一个数据公用通道连接所有各种输入/输出终端，数据采集站，控制装置、记录保持装置，误差和报警指示器和与其他数据处理系统通信的设备相接。图1为根据本发明的这类系统的概貌。一个数据公用通道10连接各种输入/输出装置，如过程控制装置12，输入/输出终端14，传感器16，控制显示装置18等等。根据本发明及下面进一步的详细说明，数据公用通道10的各个输入和输出被称为“入口点”，所有与数据公用通道的交互作用基本上使用相同的方法，当然，虽然它们并不都是利用数据公用通道的同一性质。由于任何类型任何数目的入口点可能加与系统，这就允许把系统考虑为模块式的。在较佳实施例中可以采用高达254个不同入口点。它们全部可以使用系统的整个数据库，数据库被拷贝或存贮在每个入口点的各自的存贮器中，并必要时全都能彼此互相通信。这样做是为了保证最大的灵活性，也是为了避免使用单一的中央计算机。根据以上讨论，鉴于各种原因，这是所希望的，其中之一是即使一个或更多个入口点故障时 系统仍能保持操作，然而如果中央计算机故障，整个系统将事实上停止工作。入口点全部都能相互通信这一事实允许系统的不同部分对各控制环路等提供输入和输出。下面讨论的公用通道的混合方式操作，容许这类传统上由中央计算机操作的程序卸载，状态报告生成等由作为操作员终端配置的入口点来完成，而不会中断系统功能。得到了完全的“数据透明度”。亦即每个处理机都能“看到”其他一些入口点的存贮器，从而省去了对中央存贮器的要求，并提供很快的阴极射线管显示，阴极射线管可能是根据操作员希望定货的，在选择编程语言时就允许有灵活性。

图2为根据本发明的分布式处理系统的一部分的更详细的视图。数据公用通道10连接了多个入口点，它们是为执行不同功能安排的。每个入口点包括一个完成功能的处理机;这里所用的名词处理机指的是入口点位置上的硬件和软件，它是用适当方法连接到公用通道的，例如，处理机可能包括一个分布式处理单元20来完成数据采集和控制功能及与被控制的工厂总的表示在22中各个工业过程进行接口，也可能用批处理单元24。操作员的报警控制台26提供一个以阴极射线管为基础的控制显示器和人类操作员所用的报警控制台，工程师控制台28能用来提供由操作员的报警控制台所提供的功能，同时可用于按要求为系统编程。也可提供一台数据记录器30来记录生产活动期间产生的信息。历史数据的存贮和检索32能用来得到这种数据。诸入口点中的一个也可能包括在34的一个计算器功能，例如用来提供最佳化工厂工作所要求的特殊计算。一个入口点也可能是一个“通路”36，用来为某个其他计算机提供接口，在38上可能提供其他接口单元，作为通过电话线与远程位置40的接口。可编程序 主控制器42也表示为许多入口点中的一个。这就提供了对可编程序控制器公用通道44的接口，公用通道44是可能连接各种类型可编程序控制器46的另一条总线。这些也可能通过过程输入/输出总线48接到像50这样的其他可编程序控制器装置。这样，大量各种类型的不同控制器全能接口到一个入口点上，以节省数据公用通道10上的存取点，并允许入口点设计中的完全的灵活性;每个入口点可能被构造得适应其自己的目的，不仅仅适合整个系统设计。

图3为三组硬件进一步的详细情况，这些硬件包括根据本发明的“构件”。数据公用通道10在52与数据公用通道控制器（DHC）子系统连接。它们对所有入口点都是共同的，而且包括一个共用的存贮器，串行至并行或并行至串行数据转换调制解调器和一个数据库公用通道处理机，在本优选的实施例中，为一台常规的位片式微处理机机。共用存贮器是双端口的，并且构成数据公用通道处理机和功能处理机54（以后讨论）之间的接口。功能处理机执行与特殊入口点相联系的指定任务。功能处理机包括有一块或更多芯片的商品微处理机机。如这里所使用的，名词微处理机可指单片芯片或互连的几块芯片，及相关的存贮器，因此它包含了本技术领域所熟知的微处理机系统。

根据本发明，功能处理机54具有通过数据公用通道控制器到分布式处理系统的其余部分的透明通信。与共用存贮器来回传送的全部数据，对于功能处理机表现为其内部数据库的一部分，而与来源无关关。在本优选实施例中，数据通过数据公用通道送往其他入口点，数据公用通道控制器检查每个数据报文，并与一张存贮的表比较，以确定其相联系的功能处理机是否要用这个数据。要是这样，这个报文便 被存进复制进该入口点的共用存贮器。因此，功能处理机被从这种通信任务中解脱出来，而能专用于它自己的控制任务，用它与数据公用通道处理机共用的存储器作为存储器用有一个共用存贮器的两个处理器大大简化数据公用通道接口，同时为功能处理机提供附加的本地处理能力。

功能处理机54执行与入口点有关的特定功能，它们可包括借助于操作员的输入/输出端56的诸如人/机接口这样一些事情，以及通过过程输入/输出装置58的各种形式的数据采集和控制处理。功能处理机从共用存贮器得到并存贮数据，按要求与其他硬件，包括海量存贮器过程输入/输出和外设的通信是通过数据通道处理器完成的，这样就免除了功能处理机的通信任务。

输入/输出接口58为在受控制工厂中各种过程提供通信。按照这种配置，可采用各种输入/输出装置，如56处的操作员控制台显示器，及所有形式的过程控制器装置。

2.通信格式

为了了解以后的内容，现在将简略介绍根据本发明使用的通信格式。经过数据公用通道总线上的通信由在每个入口点上的数据公用通道控制器来控制的。由过程数据的周期广播和响应任何一个入口点的要求两者来完成通信的。在优选实施例中，系统根据包括重复和不重复的传送方式的混合方式通信方案进行操作。在每一百毫秒通信周期的第一个重复部分中，系统是按时分多路传输（TDM）方式操作的，系统操作过程中每个入口点在时间上至少有一个“时隙”，它在数据公用通道上将一则报文注入该“时隙”，所有其他入口点按需要从报文中选择数据。在每100毫秒间隔的后期或非重复的一半内 （“民主”的方式）公共通道可供其他报文用，如作为对其他入口点的特殊数据的请求等等。具体地说，每100毫秒，每个入口点（在优选实施例中可能提供高达254个的入口点）对公用通道进行存取，允许它与适当的信息识别符合状态信息一起，广播存贮在它的共用存贮器中的过程值。每个不广播的入口点收听其他一些入口点作出的广播，选择它有兴趣的一些点，并把它们从公用通道中拖出，并存入它的共用存贮器。

在每个周期性的广播周期结束时，每100毫秒时间的剩余时间，在需要的基础上可以用于其他通信，如程序的卸载，传送某些点的描述。等等。必要时入口点也可发送和响应来自其他入口点的特定数据要求。

实际上，所有过程变量至少每秒钟广播一次，但是由于每个入口点，在每100毫秒可对公用通道进行存取，只要条件得以保证，入口点就可以每100毫秒的频度广播和更新与过程关键点有关的数据。数据公用通道的转输率为两兆波特，由它提供的系统广播速率至少为每秒10，000个过程点。在本发明的实践中所用的广播技术，消除了对主控机或通信导向器和较高额外开销的需求，额外开销是和传统的发送/确认方式相关联的，在发送/确认方式中，一个确认信号将送回到系统中的源点。按照本发明的系统，入口点不提供报文已经收到的确认。而是，将报文简单送入公用通道上并由另外的入口点在它们的需要时取用之。每个入口点都是公用通道瞬息的主控机，同时在其传输中，包括一个记号，用该记号来表示要对公用通道存取的下一个入口点。

当一个入口点的数据库已经产生时，数据库信息（如用英语说明 的数据点、报警极限等）就定义并存贮在获得或计算出过程值的同一入口点的存储装置内，因此，系统数据库分布在多个入口点上，这和处理系统类似;但是，通信的混合模式广播方法可使公用通道上的入口点对系统中任何位置上的任何一个过程数据进行存取，就象是它的本地数据库的一部分一样。因此，在本质上，数据公用通道可以起分布式全程数据库的作用，可以为系统的任一入口点所使用，同时通信系统的速度和构造能保证该全程数据库总是最新的，永远不会超过一秒的陈旧性。

每个入口点对分布式全程数据库的这种透明存取，意味着控制环路能在一个入口点上工作而利用由另一些入口点产生的或计算的过程值。此外，对全程数据库的透明存取使一般限定在公用通道上一个处理器上运行的功能可以分布在公用通道上的各处。如果要增加系统的性能，而不修改现有系统或不致使其性能下降而在一个现有的系统上增加更多的入口点时，对大型的或高度复杂的系统，这是一个非常方便的特性。例如，可以加入多个计算器，多个历史存贮器和多个数据采集入口点。由于每个功能处理机均能编程使之接受附加入口点的广播，如有需要的话加上入口点也不会影响现有的入口点的操作，以类似的方式，可以取消某些入口点，而不会干扰剩下来的入口点的操作。

任何处理系统的某些关键功能，如整个工厂的最佳化，历史存贮与检索和整个工厂的记录，都要求对整个数据库进行存取。传统上，这些功能都是通过使用中央主计算机来完成的。中央主计算机可周期性地得到由公用通道送来的设备数据，然后在其内部形成数据库，以供这些全系统的程序使用。这种方法的主要缺点是，在这一点上要产 生数据涌塞，而且主计算机很可能饱和，因为它必须同时提供多种功能。例如，传统的操作员终端要求对整个系统数据库进行存取，同时又配置成为与主机相连的外设而又可以存有整个数据库的主存贮器进行存取。根据本发明，透明地存取整个全程数据库的任何一个入口点的能力允许以前要求有一个主机的功能分布在多个入口点中，而且实际上允许由分布式计算机系统来实现主机功能。一个入口点能配置成可以提供历史存贮和检索;另一个入口点可以是一个计算器，由它提供工厂最佳化;第三个入口点为记录器入口点，由它提供以前要求主机提供的其它功能。较高的系统适应能力和消除与主机相关的性能退化是明显的优点。另一方面，如果由于分级接口或其它接口的考虑，要求有主计算机时，就能很容易地通过“通路”入口点来提供。最后，根据本发明所提供的通信的透明性能够使附加入口点很简单地连接到系统上。

在优选实施例中，多达254个入口点都能接到组成数据公用通道的同轴电缆上，长度可高达6公里而无需转发器。在另外一个假想的实施例中，可采用光纤公用通道，它具有能够支持高达64个入口点的能力。正如本技术领域所了解的，光缆在抗噪声性能上比普通同轴电缆要好得多，在某些工厂应用中这是很有意义的。现有的系统能力是受实际的噪声和时间延迟等因素限制的。而本发明的系统和方法仅仅受目前工程技术水平的约束。此外，通过将数据采集和本地控制功能集中在单个入口点中，就免去多个系统经常所要求的重复的传感器，这些系统只完成一个功能或另一个功能。双重的入口点功能够使多个系统易于集中，例如，它只以数据采集开始，以后再加上控制，进而，这种配置允许一个集中的方案用于过程调制和顺序控制，以及 用于数据采集。

3.入口点概述：

现在参阅图4，根据本发明的系统在入口点级采用第一功能处理器60和梯形逻辑行解算机的组合，用于过程监视、顺序和连续过程控制及操作员接口这些功能，与此同时，还采用第二数据公用通道处理器64按功能处理器的要求，从公用通道中获得数据，并使其与公用通道进行通信。以这种方法，功能处理器是自由的，以便专用于数据采集和控制任务，便摆脱了通信接口的复杂要求。功能处理器60通过共用存储器62和数据公用通道处理器64连接起来。采用这种共用存贮器62是很理想的，它自动提供两个处理器之间的接口，并不存在同时将数据直接从一个处理器转移到另一个处理器的要求。反之，由一个或其它一些处理器在需要时简单地对共用存贮器62进行存取。然后用过程输入/输出单元68将功能处理器60接到各种传统的输入/输出单元66上。正如下面将要进一步详细介绍的那样，功能处理器连接到通常工业用的标准总线上，使目前所用的任何一种形式的适合于连在该总线上的输入/输出设备都可采用，以这种方式根据本发明的系统的用户，并不局限于采用哪一家制造厂生产的过程输入/输出单元，而基本上能连接所要求的任何一种设备。

将数据公用通道处理器64和数据公用通道70（和图1-3中的公用通道10对应）进行连接，为了冗余是双重示出的。因此，双重公用通道实际上构成了各自独立的传输线或通路。正如在这里所采用的那样，术语“公用通道”表示同轴电缆，光缆或其他类似电缆，利用双重的通信模块72和收发两用机76可以得到更多的冗余度。这将在下面详细讨论。

为了对此更完整的了解，将在本申请中涉及到数据公用通道处理器64、通信模块72及共用存贮器62对应于图3中的数据公用通道控制器52。

图5为如何配置数据公用通道入口点的进一步细节的示意图，同时示出在某些环境中可能需要的几种部件的冗余度。图中所示的数据公用通道70是有冗余度。它们通过收发两用机（MBT）76和数据公用通道通信控制器（MBC）72连接，数据公用通道通信控制器（MBC）72又连接到数据公用通道控制器（DHC）总线82上。因此，数据公用通道通信电路板（MBC）72是以冗余形式提供的。数据公用通道控制器总线82接有数据公用通道处理器（MBD）64，数据公用通道处理器64如上述讨论中所指出的，它完成功能处理器60和数据公用通道70之间的通信功能。数据公用通道控制器总线82通过共用存贮器（MBS）62连接到功能处理器上，共用存贮器（MBS）62通过第二总线84连接到功处理器60上。在优选实施例中，第二总线84和工业标准的“Multibus”（英特尔公司商标）一致。采用工业标准总线（在IEEE标准NO.796中规定的）使得功能处理器的用户可选用并不局限于任何一个厂家生产的产品，这就使得用户可从目前已有的大量的各式各样的可以和工业Multibus数据通信接口进行接口的外围设备中进行选择，这样就使得在设计入口点时，有很大的灵活性。入口点能根据用户需求和系统的设备而有成效地设计。目前，实际上已有上千种可资利用的外围设备，它们都可满足Multibus接口的要求。因此，根据本发明的系统可能的互换和替代，实际上是不 受限制的。由Intel公司提供的型号为NO·SBC86/05的一种特定的多功能16位微型计算机，只要加上本发明所介绍的硬件就可进行改型，便可根据程序，提供顺序控制能力，这种程序采用适合于上述这类控制技术的过程部分的梯形图表示。这种组合硬件可形成功能处理器60，处理器60可以容易地按本文所介绍的方法编程，来完成很多其他方面的有用功能（包括人/机接口），这些功能有视频显示产生和过程接口，以及顺序和连续过程控制。详细见Intel公司手册NO.143153-001。

接口单元（MBU）94可用来作为Multibus84和第三总线86接口，第三总线86称为分布式输入/输出总线。在第三总线86到输入/输出装置之间进行连接，这些输入/输出装置可能有不同的接口规范。功能处理器60也通过Multibus84连接到输入/输出装置88，如前面介绍的各种功能所要求的，包括过程监视、过程控制和操作员接口。其他入口点功能均是可行的，如档案存贮等等等。

图6示出上述对照图5讨论的各种部件在入口点中的实际位置。数据公用通道70接到收发两用机76上，同时从它到数据公用通道通信（控制器）（MBC）的插件72有一根电缆，数据公用通道通信（MBC）插件72插入Multibus插件框架（一般性地在90上示出）上。收发两用机76可能有选择地装在框架90中，在框架90中可以很方便地将它并置在公用通道70附近。同时设置在框架内并接插在Multibus上的是和Multibus兼容的部件，例如共用存贮器系统（MBS）62、功能处理器60和梯形逻辑单板行解算机（SBL）95等。Multibus连接器如虚线92所示。跨越插件 框架的背面。因此，通过简单地将插件插进框架便可自动地接到Multibus上。数据公用通道控制器（DHC）总线82也用虚线表示。该总线82连接到数据公用通道处理器64、共用存贮器（MBS）62和数据公用通道通信插件（MBC）72上。DHC总线的定义参见附录。它构成前面在交叉参照中谈到的以前提交的第一组申请中说明书的一部分。

多路总线92连接到由60表示的功能处理器。同时还连接到MBU单元94上，MBU单元94通过分布式输入/输出总线86接到称作Q-行插件框架96的第二插件框架上。框架96可包括例如其他的输入/输出装置，又例如，从西屋电气公司（本发明的受让人）可得到的并以“Q-行点卡”商品名称销售的那些装置。然后，它们对设备传感器、位置致动器等类似器件（如在图6的示意图中所标明的）进行实际连接。因此，如果入口点是根据外围设备功能来工作的。而外围设备直接和Multibus相兼容（例如，操作员终端等）时，它就可以很简单地接到Multibus92上。在另一方面，如果要求进行专门化的过程控制，就能用MBU单元94作为Multibus和分布式输入/输出总线86之间的接口，这也就将设备传感器装在图6所示的Q一行插件框架96上（或装在所希望的任何其他总线系统上）。在图6中可以看到。MBC72～它是数据公用通道通信（调制解调器）插件、MBD64-它是数据公用通道处理器插件和MBS62-它是共用存贮器插件全部均可看成是组成DHC或数据公用通道控制器98的。MBT或收发两用机也能装在此处。因此，这四块插件构成作为功能处理器60和数据公用通道总线70两者之间的接口的装置。

数据公用通道控制器（DHC）98各部件的细节和通信系统的示意图在称作交叉参照的前面提交的申请的第一组中讨论了。

4.梯形图行解算机

单板行解算机（SBL）对通用功能处理器60的修改，使之具有可编程控制器的速度求解梯形逻辑图的能力。前述Intel公司的组件NO.SBC86/05单板微型计算机可以修改为能通过Intel的iSBXTM扩充端口接口（按Intel手册序号142686-002规定）与SBL模块95接口。SBL模块95可以使入口点根据自由形式的梯形图的解来完成过程的顺序控制，梯形图提供一种可以直观解释的形式来表示布尔（BOOIean）逻辑表达式。逻辑“与”函数由两个“触点”的串联连接表示。而逻辑“或”函数由一组并联连接的“触点”表示。图7示出典型的梯形图99。它和布尔表达式D＝A×（B+C）等效。梯形图99的解是以线圈100的形式出现。线圈100的数字值则由功率通量表示。即从左边的正功率引线102通过梯形图中的闭合触点，流到线圈100和负功率引线104的功率决定的。因此，如果触点106（A）“与”触点108（B）“或”触点110（C）二者之一是真的。则线圈100（D）也是真的。梯形图99的拓朴图形可以转换成表示拓朴图的执行码。功率处理器60响应应用程序指令产生的这种码。是由SBL模块95求解的。

对于已经确定为包括七个触点行、一个或几个触点列以及一个至七个线圈的梯形图。执行码包含如下信息项;

1.在存贮有代表梯形每个触点现有状态的数字信息（输入/输出16位图象字）的功能处理器中的存贮器的地址;

2.对梯形中的每个触点，在包含该触点现有状态的输入/输出图象字的相应位号或相应位置;

3.对七个行的列允许有零至六号触点的每列中触点的触点号;

4.指示触点究竟是常开触点，还是常闭触点标识符标记位;

5.对于在组成逻辑“或”项的给定的某列内的七个触点行之间的六个可能的垂直连接中的每一个而言的，一个表示究竟这些连接是否存在的标识符位;

6.指示已经到达一列中最后一个触点的标识符标记;

7.表示七个功率通量的七个位，每个和触点的七个行列中的一行对应。

这些信息项目可以用如下的表格表示：

数据

FEDCBA9876543210    功能

×××××××××P6P5P4P3P2P1P0    功率通量

EN×050403020100NCC2C1C0B3B2B1B0

触点类型

WFWEWDWCWBWAW9W8W7W6W5W4W3W2W1W0

输入/输出图象字

项1    WF-WO＝输入/输出图象字位（0到OFFFFHeX）

2    B3-B0＝在它的输入/输出图象字之中的触点的位号

（0到OFHeX）

3    C2-C0＝在列中一个触点的触点号（0到6）

4    NC＝常闭（0或1）＝常开/

5    05-00＝对一列中的触点的“或”项（0到3FHeX）

6    EN＝在最后一个触点的输入/输出图象字加载后使新的功率通量进行计算。

7    P6-P0＝一个特定列内的功率通量（0到7FHeX）

包含上述所有信息的执行码是由功能处理器60提出来的。并作为SBL模块95所用的数据。一旦已经被提供这些数据。SBL模块95的操作则可归纳为如下四步：1）、设定功率通量;2）、设定触点类型;3）、设定输入/输出图象字;4）、读出功率通量。

SBL模块95首先必须初始化以设定进入给定触点的七个行列的七个功率通量。对处在给定的梯形图中最左边的列，起始功率通量将全部设定为“真”，这是因为左边的功率引线是连接到在该列的全部触点上。然后，功能处理器60必须对列内的每个触点顺序输出，首先是描述该触点特性的触点类型，其后是提供该列内触点物理状态的输入/输出图象字。触点类型曾经由上述信息项2至6予以描述。对一列内每一个触点都加载上触点类型及输入/输出图象字，同时在最后一个触点上，设定触点类型中的允许位，以引起SBL模块95对该列的功率通量进行计算。

然后功能处理器用类似方式对那一列内每个触点加载触点的类型和输入/输出图象字，而且如前面所介绍的，当进行到最后一个触点时在触点类型字内设定允许位。一旦完成梯形图中所有各列的全部触点的处置，梯形图中七行中每一行的输出功率通量就由功能处理器660从SBL模块95上读出。然后，由功能处理器60利用这些输出功率通量或线圈，设定Q-行点插件上的物理输出，或用来设定起始于该数据公用通道上的输出，或用来设定数据公用通道控制器存贮器62内称为内线圈的量，用来作为其后的梯形图的输入。

在优选实施例中，SBL模块95的方块图如图8所示。8K×8电可编程序只读存贮器112（EPROM）完成“与”/“或”逻辑，以提供正在由它求解的一个特定列的功率通量。“与”/“或”逻辑是根据从前一列来的七个功率通量项的状态和本列的七个触点值和六个“或”项的状态组合。这项工作由微处理机60在SBL模块95上加载不同的三个信息段完成的，这三个信息段中的第一段是功率通量项的预先设定值（开始全部为真值），它通过缓冲器113装入功率通量寄存器114内的。微处理机60也向SBL模块95将触点类型装入类型寄存器116内，类型寄存器116包括以前介绍过的描述性信息的五个字段。

由微处理机60向SBL模块95提供的第三段信息是通过16到1的多路转换器118送到SBL模块95上的输入/输出图象字本身，由存贮在类型寄存器116的触点类型字的第一字段所含的四个位（B0至B3）决定的多路转换器118的输出。这四位规定了和在输入/输出图象字内触点的位号对应的0至15的值。这一16到1的多路转换器118的输出与具有常闭位一起送到“异或”门120，常闭位处在触点类型字中第三信息字段中。这种结果从输入/输出图象字决定了触点的实际值。然后将该值装入触点可寻址寄存器122内，这一寄存器122被触点类型字的第三信息段（C0至C2）内所包含的值寻址，触点类型字则与一个特定列内的触点行号对应。然后将这一触点可寻址寄存器122的输出连同从功率通量寄存器114来的七个以前的功率通量一起馈送给“与”门124，依次还将和六个“或”门项信号125一起送入8K×8电可编程序只读存贮器112上，以便按前面的要求，依次计算列的功率通量。

SBL模块95的附加逻辑可以用来确定微处理机60是输出功率通量，触点类型字还是输入/输出图象字本身。此外，解码器121将地址和控制信号馈送到电可编程序只读存贮器126上，以便从电可编程序只读存贮器112读出一个单元。该单元是由六个“或”项信号和利用七个功率项和七个触点值的门电路124完成的“与”功能的结果来寻址的。这个单元含有电可编程序只读存贮器存取逻辑产生信号的时刻，该信号使电可编程序只读存贮器112可读取，同时将这些输出装入功率流寄存器114和缓冲器127。除此以外，在这个操作已作好准备对其后的列的功率通量进行计算之后，触点可寻址寄存器122即被消除。这个过程的重复次数为梯形图内的列数，经过这一过程之后，就认为梯形图已被求解，而后才可能对另外的梯形图求解，并且它们可以是相对第一个梯形图为不独立和独立的解。

5.工程师控制台

根据本发明的原理，工程师控制台28是设计控制工程师所用的基本工具，用它来编写所需要的控制程序，或者根据所编好的控制程序，来监视和控制工业过程的操作。在控制程序编写模式中，工程师控制台28提供控制程序编写的工程能力，包括众多的文件管理功能和使用各种程序处理器的能力。它还具有烧入可编程序只读存贮器（PROM）芯片和通过数据公用通道将程序的文件卸载入在系统内另一个入口点的能力。只要在工程师控制台28上编写出应用程序，就可通过数据公用通道卸给DPU，并将其存贮在共用存贮器62内 以待执行。在控制操作模式中，工程师控制台28在操作者和工业过程之间提供主要接口，其方法是采用彩色图象CRT显示器和触模式键盘来实现。

图9示出工程师控制台的基本硬件配置。因为工程师控制台28是在数据公用通道上的另一种类型的入口点就可以看到和图6的配置的类似性，其中，数据公用通道控制器插件98用于保持和数据公用通道70通信。但是，由于工程师控制台28的功能不同于标准的DPU的功能，故其他的硬件亦有能不同。很明显，它缺少本地过程输入/输出接口使用的与Q一行插件框架连接的DIOB连接。代替它的是，若干外围设备装置和工程师控制台28的硬件接口。这些外围设备装置中的每一种及其用途介绍如下：

操作员键盘128是触模键盘，当工程师控制台处在控制模式操作时，它作为操作员和过程的接口。操作员无法改变贮在系统内任何一个分布式处理单元内的应用程序，但可以通过使用工程师键盘130，在控制程序开发模式提供这种能力。利用位于操作员键盘128上的键开关131可以启动工程师键盘130，这样就能够限制这一控制程序开发模式，使其只供授权的人员使用。

工程师键盘130是一种能输入字母数字信息的标准键盘，显示在彩色明极射线管屏幕132上，以及对阴极射线管屏幕132上的光标控制。彩色阴极射线管屏幕132也用于显示代表工业过程的图象，同时也可显示调谐参数，在操作控制模式中，可以修改这些调谐参数。当工程师控制台28用于控制程序开发模式时，彩色阴极射线管屏幕132也用于帮助操作员进行交互编程。

采用标准的外围设备打印机132作为程序清单和操作员活动的硬拷贝记录。采用温彻斯特/软盘驱动器外围设备136作为工程师控制台28上所有程序和数据的主存贮设备。软盘部分作为在温彻斯特磁盘上存贮程序和数据的输入媒体。软盘也可作次级存贮器，以保存从温彻斯特磁盘上写入的程序和数据。采用数字化板外围设备13138作为输入装置，以便在工程师控制台28用于控制程序开发模式时，简化阴极射线管显示图象的产生和编辑。可编程序只读存贮器烧入器139能将程序烧入（由温彻斯特磁盘写入的）电可编程序只读存贮器内，以便直接插进分布式处理单元的硬件中。

所有上述的外围设备，通过为此目的而设计的一系列插件连接到工程师控制台28上。功能处理机140象DPU中使用的功能处理机60一样，是一台16位微型计算机，即可从英特尔公司买到的 SBC86/05型号。MBK电路板142按本领域技术设计，以便将功能处理机140与操作员键盘128和工程师键盘130进行接口。MBK电路板142与功能处理机140的连接，用的是单异步串行数据链路。MBK电路板142对两个键盘外围设备128和130进行扫描，以检测触点的闭合，其中每一个都以ASCII协仪来编码。

工程师控制台28中的另一个功能处理机144是SBC86/05硬件的改型。使用一个内部显示发生器SBG模块146，它能使该处理机144控制阴极射线管。SBG模块146是按本领域技术设计的，以使功能处理机144与阴极射线管屏幕132进行接口连接，为操作员提供系统数据的最新显示。正如前述SBL模块95那样，SBG模块146的设计应象iSB×TM模块那样安装到886/05功能处理机上。指令和数据从功能处理机144传递到SBG模块146上，以便在阴极射线管屏幕132上形成期望的图象。SBG模块146的心脏是图形显示控制器，它接收功能处理机144发来的指令和数据，把它们转换成适当的数据，并存储在4块存储平面中的一块上面，每块存储平面对应于阴极射线管屏幕132上的一个彩色输出。图形显示控制器以适当速率对这些存储器进行扫片，（速率是接收到的功能处理机144发来的指令确定的），以产生视频和同步信号。图象显示控制器直接提供同步信号，并提供存储器地址和控制信号。

由一个用作一串行端口接口148的SBC86/05功能处理机提供数字化板138和打印机134，以及可编程序只读存储器烧入器139的接口。温彻斯特/软盘机外围设备通过一个控制器电路 板150（诸如按目录FWD8001可从科学微系统公司买到的）连接到工程师控制台28。多路总线兼容的温彻斯特/软盘机控制器电路板150控制有关外围设备136的输入/输出操作。

工程师控制台28硬件的另一部分包括高密度非易失读/写存储器，诸如磁泡存储器电路板152，按目录iSBC254S可从英特尔公司买到。这一电路板有1兆比特的磁泡存储容量。

工程师控制台28的其余硬件包括数据公用通道控制器插件98这种插件在以前参照的一组专利申请中描述过。

6.软件结构

按照本发明的分布式处理单元的软件结构由执行软件和支持软件组成。执行软件是单个数据采集和过程控制程序的集合，其目的在于控制过程的各种程序段。这些程序被启动，以连续方式执行，并以特定的间隔重复。过程循环的执行按图20所示的相位图同相发生，正如这里进一步要描述的。支持软件启动过程循环执行。通过监视软件执行的定时、调用执行软件要求的子程序与算法过程和运行诊断测试，支持软件也可保证硬件和执行软件之间无错误的交互作用。

分布式处理单元DPU程序设计

构成过程循环的上述执行软件，是使用面向问题的程序语言，在分布式处理单元内建立起来的。由于它是高级语言，它极好地适用于过程控制设计工程师的要求。这就是说，程序设计语言本身使用符号表示，它同程序设计语句一样为设计控制工程师所熟悉。结合常用文本语句，本发明的分布式处理单元（DPU）程序设计语言提供了由分布式处理单元本身使用的执行软件。

分布式处理单元程序设计语言用于编程序并配置分布式处理单元 （DPU）的存储器，以完成数据采集功能、连续调制控制和顺序控制。在连接数据公用通道70的工程师控制台入口点28上，语言起到文本和图形模式的编辑程序的作用。当作为程序设计目的而输入它们时，这一交互作用子系统能使用户在阴极射线管屏幕132上，观察控制循环和梯形逻辑配置。

分布式处理单元程序设计语言有四种主要方式：

编辑数据库输入/输出-产生分布式处理单元数据库，允许用户使用文本填写空白格式和工程师键盘130来确定起源、接收或分布式处理单元本地的过程点。

编辑文本控制-配置过程控制循环，允许用户使用文本填写空白格式和工程师键盘130，来定义ISA和SAMA算法。循环放在分布式处理单元的存储器内供执行。

编辑控制循环-配置特种图形算法的连续过程控制循环，允许用户使用在阴极射线管屏幕132上显示的数字化板，画出循环图。循环放在分布式处理单元的存储器内供执行。

编辑梯形控制-用梯形图定义顺序控制逻辑，允许用户使用在阴极射线管屏幕132上显示的数字化板138画出梯形图。梯形图存储在分布式处理单元的存储器内供执行。程序设计语言的梯形方式包括特种功能算法，诸如定时器和计数器。

已编制到分布式处理单元的现有控制循环或梯形图，可以在一个 工程师控制台入口点28进行监视。为此目的有以下两种监视方式：

控制循环监视器方式-此方式允许用户显示图形的连续过程控制循环并选择算法过程变量输入的实时趋向。用户也可以通过调整子屏幕来调整本方式中显示的任何算法。

梯形监视器方式-本方式允许用户显示目前正在分布式处理单元中执行的梯形图。示出梯形图中所有触点和线图的现有状态，在本方式中用户可用人工方法置某些触点和线圈于所期望的状态。

在工程师键盘130上键入适当的指令，就可在联机工程师控制台入口点28存取程序设计语言。此时，阴极射线管屏幕132显示了程序设计语言的可用的编辑方式和可用于选择各种方式的工程师键盘130上的有关功能键。在每种方式中，工程师控制台28等待接收操作员选择的信息，它是按照原来选取的编辑方式，经数字化板138或工程师键盘130输入的。

从图10到19的流程图集揭示出使用分布式处理单元程序设计语言的方法。这些流程图合起来看，代表操作员作为控制程序产生模式的一部分的编写分布式处理单元应用程序的种种活动。为了有助于了解流程图，采用了下列约定，即以矩形编辑块表示本发明的系统硬件和软件所完成的动作;平行四边形输入块表示用户交互作用点，在此点，可根据阴极射线管屏幕132的提示输入操作员信息。

在分布式处理单元能够被编制程序前，它所要求的某些系统参数必须在配置方式中建立起来。这些参数包括有：系统内的分布式处理单元数，分布式处理单元将执行所含有的应用程序的过程控制循环时 间，对分布式处理单元完成的功能的英文说明，在时分多路转换方案中为存取数据公用通道而分配给各特定入口点的时间片数，和为在每个分布式处理单元的共用存储器内，适当分配输入/输出地址空间，与每个投入有关的输入/输出接口数。在此初始配置中，含有的信息能够卸载到分布式处理单元，此后，便能进入控制程序开发（编写）方式。一旦控制程序开发方式用于编写分布式处理单元的应用程序，配置方式也能用于保存卸载后开发并正在分布式处理单元中执行的应用程序。用户能够在工程师控制台28在一个文件中保存这些应用程序，稍后能够使用这一文件卸载先前保存的应用程序。

控制程序开发（编写）方式的启动从图10所示的启动框154开始，此时，在先前已启动使用的工程师键盘130上，操作员打入启动指令。打入命令后，系统进入控制程序开发方式，此时，编辑程序块156引起工程师控制台28中的功能处理机140读以前存储在温彻斯特磁盘外围设备136中的开发程序。这一开发程序控制所有的分布式处理单元程序设计活动，正如系统流程图进一步描述的那样。

开发分布式处理单元用的控制程序的第一步是输入适当的分布式处理单元入口点编号。输入框158提示用户根据构成系统的分布式处理单元数，来选择1到254中的一个数。入口点编号用于标识在控制程序开发方式中正在被编辑的特定入口点。对应于这一输入，编辑程序框160在这样标识的入口点上完成若干检验。这些检验包括确定标识的分布式处理单元是否连接在数据公用通道上，以及这个分布布式处理单元的编辑方式是否已经在进行。输入框162提示用户选择作为开发控制程序的方法而用的编辑模式。

下面讨论以前概述的在操作的控制程序开发模式内适用的四种主要编辑方式。操作的记录与自文档编制和过程循环执行模式以启动讨论。编制数据库

在图10中，当输入框162提示用户输入一个编辑方式选择时，阴极射线管屏幕132显示出相应于各种编辑方式的几个功能键号码和它们的标号。在工程师键盘130上找到功能键，例如，选择功能键1表示选择编辑数据库模式。这一模式用于增加、删除或修改正在编辑程序的分布式处理单元数据库中含有的过程点和转换系数。在选用这一模式时，按照在阴极射线管屏幕132上显示的填写空白格式，用户在工程师键盘130上输入数据库信息。

输入框164提示用户选择编辑数据模式中的一种编辑选择。此外，在阴极射线管屏幕132上以相应于各种编辑选择的标号，来显示功能键的集。

在建立分布式处理单元数据库中，用户必须定义含有过程变量信息的过程点，以及使过程变量值可用于控制目的的转换系数。转换系数数是实数的集合，在模拟输入扫描程序中为分布处理单元操作所用，它将输入值转换成工程单位。下列类型的转换是适用的：线性、平方根、多项式（5阶）、平方根多项式、函数发生器和指数。这些转换如下表：

类型    说明    方程式

LN    线性    Y＝C1X+C2

P5 5阶多项式 Y＝C1+C2X+C3X²+C4X³+C5X⁴+C6X⁵

SQ    平方根（SQRT）    Y＝C1〔EXP（C2X）〕+C3

EX    指数（EXP）    Y＝SQRT（5阶多项式Y）

（见以上P5项）

F6    六段函数发生器    系数X，Y对是

（C1，C8）

（C2，C9）

·

（C7，C14）

如果X≤C1，Y＝C8

如果X≥C7，Y＝C14

如果C1≤X≤C8，Y＝对应X

座标的Y座标值

其中：

X＝用指定类型的转换转流成Y工程单位的初始输入值

Y＝模拟输入的最终转换值

C1-C14＝转换系数

为增加转换系数集，可响应输入框164的提示来选择适宜的功能键。此时，输入框166提示用户从上表所有的转换中选择一个转换系数类型。输入框168提示用户输入一转换系数标号，它根据数字指定待输入的转换系数集。编辑程序框170然后检验标号，看它是不是已经选取的标号，如果不是，它将这个标号赋值给该转换系数集。输入框172提示用户输入单个的，构成已经选取的转换系数类型集的转换系数。编辑程序框174检验刚刚输入的转换系数集，看是否有任何无效项，并分配分布式处理单元数据库中的存储器。此时，系统返回到输入框162，提示用户进行另一编辑模式选择。

用户对输入框164作出适当反应，可以修改或删除现有的转换 系数集。输入框164和168在上述任一选择中服务于同样的目的用编辑程序框175检验每种选择的转换系数集在分布处理单元数据库中的存在。对于删除选择，编辑程序框176显示现有信息，用户在输入框177中响应这个信息，在编辑程序块178中完成删除。

虽然仍处于编辑数据库方式，但用户必须定义要形成分布式处理单元数据库的过程点类型。有三种过程点类型：

初始点-正在编制程序的分布式处理单元中处理的，并经数据公用通道上广播的全程过程变量。可以增加、修改或删除这一点的类型。在分布式控制系统内，原始点名称必须是唯一的。

接收点-由不是目前正在编制程序的分布式处理单元产生的一个入口点，并由正在编制程序的分布式处理单元从数据公用通道接收的一过程点。这一点的类型可以被增加或删除，但不可以修改。

本地点-在正在编制程序的分布式处理单元中处理的一过程点。它不能在数据公用通道上广播。这一点的类型可以被增加或删除，但不可以修改。对正在编制程序的分布式处理单元，本地点的名称必须是唯一的。

用户对数据库中的每一个点赋与一唯一的名称。由8个字符组成的字母数字被集用于此目的。

为了把初始点加到分布式处理单元数据库上，用户必须响应输入框164来选择适当标记的功能键。输入框179提示用户选择代表分布式处理单元数据库中特定过程点的类型和名称。

一单个分布式处理单元数据库能够包括含有模拟值的过程点（称为模拟点）的数据，以及具有数字值的过程点（称为数字点）的数据。将每种类型数据构成单个记录，每个记录类型有与它有关的某些 字段。每个字段是关于过程点的信息的类别。例如，数字过程点记录有几个包含信息的字段，如该点代表什么的英文说明，它的数字状态的意义和在分布式处理单元的Q行硬件中导出该数字点数据的物理位置。模拟过程点记录类型可以包括含有信息的字段，诸如该点代表什么的英文说明和定义关于这个模拟过程点的过程变量的适当范围的报警限值。

一旦一个过程点类型和名称已被选择，编辑程序框180对照正在编制程序的分布式处理单元内现有数据库而检验该点。输入框181提示用户输入点的属性，这是一给定类型的各记录字段内含有信息集。阴极射线管132显示出已经选取的点类型的可能记录字段，用户有机会输入每个记录字段中的信息。编辑程序框182、184和186分别检验选择点的输入属性、分布式处理单元数据库的存储容量和在系统返回到输入框162进行选择下一个要处理的编辑模式之前，最终在该数据库中存储数据点数据。

响应输入框164选择适当的功能键，也可用编辑数据库方式修改初始点。然后输入框188提示用户输入点名称，再用编辑程序框180进行检验。按照已描述过的增加初始点编辑选择输入点的属性。

响应输入框164，用适宜的功能键能够选取删除初始点编辑选择。输入框190提示用户输入点名称，此后，编辑程序框192和194分别检验点的名称，并在输入框196提示用户决定是可从数据库删除该点前，显示关于该点的信息。除非用户选择不这样做外，编辑程序框198删除该点，任一选择使编辑程序返回到输入框162。

以相类似的方式，响应输入框164使用适当标号的功能键能够选择增加的本地点（图11）的编辑选择。一旦按照输入框200选择了点的类型和名称，编辑程序框202检验点名称，并把点加到分布式处理单元的数据库。输入框204使用户退出这一方式或重复它。

删除本地点或删除接收点的两种编辑选择是很相似的，响应输入框164使用适当的功能键来选取一个编辑。一旦响应输入框206或208输入点名称，编辑程序块210和212检验该点，并从数据库删除它。增加一接收点的编辑选择要求用户响应输入框164选择适宜的功能键，然后响应输入框214选择点的类型和名称。此外，必须响应输入框216来选择公用通道频率，用该频率从数据公用通道上存取该点。编辑程序框218检验该点，并把它增加到数据库中。输入块220给用户一个机会，退出这一选择或重复它。

编辑文本控制

在编辑文本控制模式中，开发控制程序软件用的技术是基于使用算法库中所含有的模块化功能控制块。在1983年12月16日提交的美国专利申请序号NO.562，378;562，507和562，508以及1984年7月30日提交的美国专利申请序号NO.635，387的文件的一部分中，已经描述过类似技术。

功能控制块是为取代一典型模拟或数字循环要求完成的任务而设计的专用软件执行指令。适用的功能控制块的集构成算法库，并包括算术块、极限块、控制块、输入/输出块、自动/人工块（对人工设置点输入和控制）和杂项块。杂项类包括产生模拟和数字值的函数，产生多项式函数、基于模式信号的逻辑选通三个模拟信号之一、时间 延迟等。在逐行基础上交互输入功能控制块名称，可形成应用程序。按照本发明，这一交互输入过程是在连接到数据公用通道70的工程师控制台入口点28上完成的。

应用程序是以赋予应用程序的每一行以一顺序功能控制块号码、对应于该功能控制块的算法名称（来自算法库）和构成该算法的变元或输入的每个参数位置来开发的。由操作员选取的、在应用程序的一行上所列的每个功能控制块是随任务而异的，只有一个输出，这样能够提供高度灵活性，并易于修改。翻译程序按操作员输入的次序来处理功能控制块。它把操作员理解的功能控制块的算法名称，按预先规定的操作员选择的次序，转换成一系列数据块，以致每个数据块有一个块号码、算法号码、参数位置、参数位置、参数位置等等，参数的多少视特定算法的要求而定。翻译程序也检验操作员输入数据的语法，因此可对应用程序进行预先处理，使支持软件的解释程序进行块顺序、运行时间解释。支持软件启动过程循环执行，并用翻译程序建立的数据块系列，在分布式处理单元中执行应用程序。支持软件按用户规定的次序调用算法。支持软件也把每个算法产生的答案送到共用存储器的正确位置，供应用程序的后面的块使用。支持软件使用一运行时间解释程序消除了编译，因此节约了时间，增加了灵活性，和便于程序设计。

参见图12，一旦用户选择编辑文本控制方式，输入框222提示用户输入一个算法选择。为了以这种方式建立控制循环，用户选择增加算法块选择。输入框224提示用户选择期望的算法，并赋与顺序功能控制块号码。然后编辑程序框226验证算法是否包含在分布式处理单元固件中的算法库中。编辑程序框228再检验所选择的顺 序功能控制块号码是否适用。输入框230提示用户输入所选算法要求的协调参数和启动常数。在输入框232中验证这些输入，此后，输入框234提示用户输入相对于正在开发的其他算法或循环何时执行所选择的算法。编辑程序框236将刚开发的功能控制块输入到分布式处理单元的应用程序，此后，编辑程序返回到选择编辑方式/输入框162。

图12也给出编辑文本控制方式的修改和删除选择。每个选择要求用户输入要修改或删除的块号码，此后编辑程序检索关于此算法的现有信息。在修改选择情况下，在程序框238和240之后的用户输入和编辑动作仿照以前描述的增加算法块选择的格式。对于删除选择，框242和244标识期望的算法，输入框246提示用户验证该算法是否要被删除，此后，编辑程序框248从分布式处理单元应用程序中删除指定的块，再返回选择编辑方式输入框162。

图形编辑方式

两种图形编辑方式，即编辑控制循环和编辑梯形控制，都采用图9所示的阴极射线管屏幕132和数字化板138，以保证用户以交互方式开发控制程序。

图13示出本发明使用的位填充模板250。该模板250重叠在数字化板138上，它是计算机常用的输入装置。本发明采用Summagraphice公司出售的数字化板138，被称作“位填充1”型号。该装置包括一支数字化仪笔，当该笔落到数字化板138表面的任何位置时，就可把落点和它的图形座标联系起来。经一系列链路，能把这一信息提供给工程师控制台入口点28中的功能处理机对于任何特定的模板，将使这些座标和为特定模板设计而建立的预先 确定的意义联系起来。本发明的模板设计允许输入字母数字信息和过程控制图符号，它们是分布式处理单元程序设计语言的一部分。用户只要把数字化仪笔落到期望的功能上，就可从位填充模板250选取功能，之后，在阴极射线管屏幕132上显示出该选择。

位填充模板250的网格框位置区252对应于阴极射线管屏幕132上可以显示各种选择符号的位置。网格252上上下下的定义符号的行，分别对应于和在网格框位置中出现的过程控制符号有关的输入数据类型和输出数据类型。模板的字母数字符号区254允许输入字母数字符号。删除字符区256允许擦除输入的最后一个字符。制表区258可将光标移到阴极射线管屏幕132上的下一个输入字段。光标移动区260允许光标在箭头指示的方向上移动。“加行区”262允许输入显示过程控制符号（诸如输入、算法和输出）之间互相连接的行;每一行按照它所表示的类型来标号，P代表过程变量输入，C代表在分布式处理单元计算的级联输入，和S代表从远程入口点接收的管理输入。“删除行”区264允许擦除以前输入的互连行。标号F1到F12的功能制表系列区266表示有专用功能，它定义为按照正在使用的程序设计的方式作为阴极射线管屏幕132显示的一部分。在位填充模板250的右上角，删除区268可擦除一个框单元中早先所选定的任何内容。移动区270用于梯形控制编辑模式，以便把一个梯形单元的内容拷贝到另一个单元，并擦除前一个单元的内容。细目区272调用阴极射线管屏幕132显示的在文本控制编辑模式中正在增加的算法的其它参数。下一（NEXT）区274可允许输入用作缺省协调参数的新数据，并把光标移动到下一个输入字段。

重复拷贝区276允许把一个梯形单元的内容拷贝到一系列其它单元中。清除区278可把一个选定的梯形单元恢复到它的先前状态。这一指令必须发出，以终止重复/拷贝指令。键盘区280启动所用的工程师控制台入口点28上的键盘功能键和字母数字键的使用，出口区282把编辑过程返回到一个选定的编辑模式级。行区284使用户能清除或删除现有的行，或在梯形单元的二个现有行之间插入一个新行。如果阴极射线管屏幕132已经填满，则用户不能加入一个新行。

模板250的梯形单元区286包含有在梯形控制编辑模式中使用的梯形符号。开闭接触点和线圈梯形符号288、290和292可用来建立供顺序控制用的梯形图。SF梯形符号294可允许输入特殊函数算法作为梯形图一部分。水平和垂直线符号296和298可用来连接触点和线圈符号，完成梯形图。

模板250的控制算法区300含有控制算法组，这些算法可在图形控制循环编辑模式中使用。在这种模式中，每个控制循环建立在一个阴极射线管屏幕132的显示图形上，可以有多达8个所选定的这些算法，每个算法各对应于位填充模板250的网格位置区252中的一个阴影框。

模板250的监视区302含有监视算法组，这些算法可在图形控制循环编辑模式中选用。各种监视算法在控制循环中模拟过程点上执行一种不同的预定检验，诸如相对于高或低限监视信号电平。

编辑控制循环模式用于建立，修改和删除特制图形算法图形算法的控制循环，这些控制循环从数字化板138上的位填充模板250中选得。这些控制循环最后卸载分布处理单元供执行，以便给一受控 过程提供所需的过程调制和连续控制功能。在这种编辑模式下，当控制循环正被建立时，模板250的网格框位置区252可用来在阴极射线管屏幕132上确定算法输入，输出和框位置。各个控制循环可能有多达五个必须在编辑数据库模式中确定的模拟输入点。有三种输入点可供利用：

字段输入（I）这是一个点值，为工程单元从字段输入插件扫描到，转换并在控制循环被执行前更新。

计算输入（C）-    这是在正编制程序的分布处理单元内的一个起始点。

接收输入（R）-    这个点在另一个入口点上产生，被定义为数据库的接收点。

在模板的网格框位置区252上方，有五个输入点或框位置，按输入点的类型分别标以I、C和R，用数字化仪笔压在所需的各字母上。就可作出相应选择。用同样方式，可使用位填充模板250选择输出点，各个控制循环可有五个必须在数据库中确定的模拟输出点。有二种输出点可供利用：

字段输出（O）-    这个点值是在控制循环被执行后，对插件的字段的输出。

计算输出（C）-    这个点起始于正在编制程序的分布处理单元。

正如上面所提到的，在输入点上进行运算以产生输出点的算法，是可以在位填充模板250的控制算法区300选得的那些算法。这些算法都以类似于上述的编辑文本控制模式的方式存贮在算法库中。各个控制循环可有多达八个算法，它们的位置相应于位填充模板250的网格位置区252中的阴影框。各个算法可有三个输入，其 种类如下：

过程变量输入（P）-    字段输入点。

级联输入（C）-    正在编制程序的分布处理单元中的另一次计算得出的变量。

管理输入（S）-    接收过程点，它是由远程系统入口点指定的一个值。

各个算法只能有一个输出。编辑程序自动命名输出点并确定它们（用户画出把算法与阴极射线管屏幕132的底部或一个输出框位置供连的连接线时例外）。这些点代之以由用户命名。为了保证转换系统控制模式（例如从自动转为人工）时实现无扰动转换，并防止复位（整体）清理，编辑程序还建立和命名一些算法之间的中间过程点，用于跟踪和显示算法组点和偏差。这可通过给各算法以用户看不见的补充的输入和输出来实现。编辑程序根据需要自动地建立和删除这些点，并保证它们从一个算法正确传送给另一个算法。

控制循环和算法中的每个输入点可有二个与它相关联的监视算法。一个监视算法在模拟过程点上执行预定的检验，如果予定条件得以满足，则置一个数字过程点为“真”状态。这一信息可作为其它算法的输入。例如、HISIG算法区304定义一个监视模拟过程点并判定其是否超过予定极限的算法。

图14为阴极射线管屏幕132单元的一个图形306，它可用图形控制循环编辑模式开发。有8个算法框308～315，5个输入框单元316～320，以及5个输出框单元321～325。图14还给出了允许连接输入算法和输出时线的集合。起初，阴极射线管屏幕132仅显示输入和输出框单元，然后用户逐步建立图中所示 的完整的显示图形，或这一图形中的变化。编辑程序在限制这些变化时建立过程中观察各种准则，通过画连接算法和输入框的连线，用户确定算法输入。连线不能通过已有的算法框。如果算法框单元中没有存放算法，则连线可以通过该单元。起始于算法框左边的输入仅能画到那个算法框左边的输入单元。作为算法框输出而来的输入仅可画到正下方算法框的中心输入处。起始于算法框右边的输入仅可画到那个算法框的右侧输入单元。用户定义的算法命名是唯一的，不能与数据库中的另一点或算法相同。二条线不可重合或交叉，除非这些线起源于同一算法框或同一输入框。编辑程序将不允许用户建立不合法的线。

编辑程序通过使用有效线检测子程序，能检测出建立连接线中的错误。正如图14中所示，节点被引入在建立控制循环中使用的完整的阴极射线管屏幕符号集内（如同在326），这些节点定义连接线的可能的连接点。当用户要求画出一条线时，编辑程序通过访问查找表确定要求哪些节点，查找表中含有可以画在输入框316～320和算法框308～315之间以及算法框308-315与输出框321-325之间的全部可能的线集。编辑程序使用这一信息以及在编辑过程中它所建立的表中所包含的信息。这后一个表是个被使用的节点阵列，它存贮已用于画线的节点集。通过被使用节点阵列与查找表的比较，编辑程序确定该线是否有效，然后修正在被使用节点阵列中的下标，指明它们在进一步编辑中的不可利用性。

图15为示例控制循环327的完成后的样式，它可用图形控制循环编辑模式在阴极射线管屏幕132上建立起来。下面说明开发这一控制循环所使用的过程，以及图16流程图328所示的编辑程序 所使用的过程。

如上所述，用户以进入控制程序开发模式在工程师控制台28上开始编辑过程。当编辑程序提示用户选择一个编辑模式时，用户选择图形控制循环编辑模式。在此时，输入框330提示用户输入一个控制循环序号，以指定正在建立的控制循环，然后编辑程序框332检验这一循环序号，确定它是否已在正编制程序的分布处理单元中。如果它确实存在，则分布处理单元发回该循环所固有的信息。如果没有，则编辑程序初始化一个存贮缓冲器，以便根据那个循环序号增加一个新循环。一旦编辑程序初始化了存贮缓冲器，则它在阴极射线管屏幕132上显示出基本循环图。正如早先所指示的，基本循环图有5个输入和输出逻辑框，并在屏幕132的边上表明循环序号和入口点序号，同时在屏幕132的底部，显示表明输入装置是位填充模板250。

此时此刻，编辑程序的输入框334提示用户输入编辑选择。通常，用户可能首先输入输入和输出，为此用户要把数字化仪笔按在用户想要确定的第一个输入框的位填充250区域中，就本实例来说，先定义对应于控制循环327的最上面的左边输入框或第一个输入框的输入点316，用户把数字化仪笔按到位填充250上网络框单元区252的第一个输入框中的R上。这表示这个第一个输入是一个接收输入，由于已经选择了输入/输出编辑，编辑程序转移到输入框336。此时，R在阴极射线管屏幕132上闪烁，用户把该点的命名字符键入到第一项目字段，对本实例而言，命名字符是FUELSP（即燃料设置点）。当用户输入这些字符时，它们在阴极射线管屏幕192上显示出来，编辑程序在输入框336和编辑程序框338之 间移动，以显示输入的字符。

当用户结束键入那个输入点的字符时，用户按下网格框单元区252的第二个输入框，以便选择控制循环327的第二个输入点317。在本实例中，用户将按第二输入框的位填充250上的I字符它指示自输入/输出输入的字段。编辑程序从输入框336移动到编辑程序框242，以便检验已给输入框316选定的输入点的有效性，这样做时，编辑程序询问分布式处理单元那个点是否真正存在，它是否正确的类型。假设它是正确的，则编辑程序返回到输入框336，然后响应阴极射线管屏幕132上I字符的闪烁，选定了第二输入字段。用户继续键入第二输入点317命名字符，对本例而言，这个命名字符是PTEMP（过程温度）。当键入继续进行时，编辑程序在流程图328上输入框336和编辑程序框338之间移动。一旦过程点的命名输入，用户可通过按在位填充250上的网格框单元252的第三输入框中的I字符上，继续进行到第三输入点318，字符I表示另一字段输入。编辑程序转移到编辑程序框342，以类似于输入框316所用的方式，检验输入框317中的点的项目字段。

接着编辑程序在输入框336中处理第三输入点318的项目字段，以便用户键入这一过程点的字符。在本实例中，该字符为FUELFLOW。然后，编辑程序在流程图328上输入框336和编辑程序框338之间移动，当用户完成键入时，全部输入信息都已被确定。此时，用户必须确定输出信息，例如选定输出框322。接着，编辑程序移动到编辑程序框342以检验第三输入点318，FUELFLOW。在本实例中，当用户选定输出框322时选定O 字符，它代表对输入/输出的一个字段输出。接着，用户键入输出点322的命名，在这里它的命名为AL300。当这一信息输入后，编辑程序在流程图328上输入框336和编辑程序框338之间移动。这就完成了控制循环建立过程的第一阶段。

图形控制循环编辑模式的第二阶段是着手画出把输入与算法框，算法框与输出相连的各连线。在本实例中，用户将首先画出输入框316到算法框310的连线348，确定设置点输入到这一个框。为此，用户按下位填充的输入框316。这使编辑程序转移到编辑程序块342，以便检验刚为输出框322建立的输出点的项目字段。在选定输入框316时，用户按下ADD    LINE（加线）S区262，以指定从输入框316的输入作为管理输入。编辑程序在流程图328上移动到编辑程序块350以便检验输入的有效性，然后再移动到输入框352，进行加线编辑选择。

此时，用户给正在加的加线348规定目的地，在本实例中，目的地是算法框310，可通过按下位填充250的网格框单元区252中的适当的阴影区来实现选择。编辑程序从输入框352移动到编辑程序框354，以证实正被加的线348不违背上述的有效线检测子程序。于是编辑程序转移到编辑程序框356，以证实所选定的算法框310是适用的。接着，编辑程序移动到输入框358，进行框编辑模式选择。

然后，用户可在输入框317和算法框308之间画出线360它把PTEMP过程变量340连接到第一个算法。为此，用户把数字化仪笔按在输入框317上，编辑程序从输入块358转移到输入框336，即选择输入/输出编辑选择。接着，用户可按下位填充 250上ADD    LINE    P区262，P代表过程变量输入。于是编辑程序转移到编辑程序框350，以证实项目字段的有效性，然后转移到输入框352，进行加线编辑选择。于是，用户通过按下位填充模板250的网格框单元区252的适当的阴影区，选择算法框308作为线条360的目的地。编辑程序接着转移到编辑程序框354，以根据有效线检测子程序证实线条360是否有效，然后转移到编辑程序框356以证实算法框308是可选用，接着转移到输入块358，即框编辑选择。假设用户想要画出从算法框308到算法框310的连线362，由于算法框308已被选用，那么用户只要按下位填充250的ADD    LINE    C区262，它表示到算法框310的级联输入。编辑程序接着转移到输入框352，进行加线编辑选择。接着用户按下对应于算法框310的位填充模板250的网格框单元区252的阴影区，以便给正被加的线条362指示目的地。编辑程序转移到编辑程序块354，根据有效线检测子程序证实线条326的有效性，再转移到编辑程序框356以证实算法框310是可选用的，然后转移到输入框358，它要求选定一个框编辑选择。为了在输入框318和算法框310之间添加连接线364用户按下位填充模板250的ADD    LINE    P区262，以指定一个过程变量输入，编辑程序转移到输入框352，进行加线编辑选择。在此处，用户按下位填充250上输入框318，指定这条线364的目的地，编辑程序转移到编辑程序框366，以根据有效线检测子程序证实线条364的有效性。此后，编辑程序转移到输入框336，进入输入/输出编辑选择。为画出从算法框310到输出框322的线条368，用户再次按下与算法框310对应的位填充模 板250的网格单元区252的阴影区。编辑程序从输入框336转移到编辑程序框370以便检验输入，然后编辑程序转移到编辑程序框356，以证实算法框310是可选用的，编辑程序再转移到输入框358，进行框编辑选择。然后，用户在没有P、C或S指示的情况下，按下ADD    LIEN    区262，因为该线条要走到输出框322。接着编辑程序转移到输入框352，用户按下对应于输出框322的网格框单元区252的阴影区，在此后，编辑程序转移到编辑程序框366，以根据有效检测子程序证实线条368的有效性。当完成这一过程后，编辑程序转移到输入框336，进行输入/输出编辑选择。

在建立图形控制循环的第三阶段，用户输入控制算法和协调常数的命名，它们从这些名字进行运算。为此，用户选择想要确定的算法框。在本实施例中，把数字化仪笔按在位填充模板250的网格框单元区252中适当的阴影区上来确定算法框308。编辑程序从输入块336转移到编辑程序框370，以便证实项目字段，然后再转到编辑程序框356，以便证实算法框308是可选用的。接着编辑程序转移到输入框358，在此处通过按下位填充模板250的控制算法区300上所需要的特定算法，选定控制算法的名字。如果早先已输入一个算法，那么选择DETALS（细目）区或位填充模板，可使编辑程序块371显示出现有算法的参数，然后可被修改。

在本实例中，选用PID算法。在此时，编辑程序转移到编辑程序框372，在那个时间里它从存储器读取算法模板，它包含有那个控制算法的缺省协调和初始化参数。这一信息被显示在阴极射线管屏幕132上，编辑程序继而移动到输入框374，它允许用户输入所 想要的协调和初始化参数。当用户输进这些参数时，编辑程序在输入块374和编辑程序框376之间来回移动。如果初始化参数包括非数字项，则用户可使用位填充模板250的NEXT（下一）区274，以便顺序通过完全定义这个控制算法可供利用的一组描述符符。在这一过程中，编辑程序在编辑程序框378和输入框374之间移动。在控制算法定义要求有比一个阴极射线管屏幕所能显示的更多的信息的场合，多个信息页面可供利用。当用户满足于在阴极射线管屏幕的第一页面上所显示的数据时，用户按下位填充250的DETAILS（细目）数据区272，此时编辑程序从输入框374转移到编辑程序框380，以证实现有页面上的输入，同时显示在下一信息页面上可供利用的信息。接着用户可键入和更改在第2页面上的项目，当这些字符被更改时，编辑程序将在输入框374和编辑程序框376之间移动。

当用户对全部输入（包括初始化参数和协调参数）表示满意时，用户通过选择进行编辑另一个算法框完成了算法框308的定义。在这种情况下，用户把数字化仪笔按在位填充模板250的网格框单元区252的适当阴影区，选定算法框310。编辑程序从输入框374转移到编辑程序框382，以证实上一个信息页面上的输入是正确的。然后，这一信息被存储在存储缓冲器中，编辑程序转移到编辑程序框356，以证实算法框310是可选用的，编辑程序再由此转移到输入块358，进行框编辑选择。此时，用户把数字化仪笔按在位填充模板250的控制算法区300中，以确定为算法框310选用的算法。在本实例中，这是PIDSPV算法。编辑程序从输入块358转移到编辑程序框372，以便从存储器中检索算法模型、 缺省参数、初始化和协调常数，这正如前面为算法框308所做的那样。然后用户证实项目是否正确，或通过键入适当的字符作必要的调整。当用户做这些操作时，编辑程序在输入框374和编辑程序框376之间移动。如果在此处需要转移到加线编辑选择项目框352则用户按下ADD    LINE    区262，编辑程序框379在转移到输入框352之前检验在输入框374中的算法编辑选择刚输入的数据。用户也许要以选择输入框381中的监视算法来监视一个算法框。如果监视程序被删去，编辑程序383验证它的输出未被使用。在编辑程序框384中也可以删除算法和监视，在编辑程序框385中可删去输入/输出点。

当全部输入完成时，用户把数字化仪笔按在位填充250的EXIT（出口）区282上，退出图形控制循环编辑模式。编辑程序从输入框374转移到编辑程序框386，以证实全部算法的输入都已被初始化，并执行其它错误检验子程序。然后提示用户位输入框387中选择退出选择，用户可通过请求来作出响应，请求工程师控制台28把刚建立的图形控制循环卸载入输入框388规定的分布式式处理单元上。在这种情况下，编辑程序框390取控制循环的阴极射线管屏幕132的图象，并把它变换为可执行的代码，然后把它发送到分布式处理单元，以便执行。

在建立图形控制循环的过程期间生成的信息缓冲器被变换为可执行的代码，这是通过存贮含有相应于在图形控制循环内的各算法的输入和检出的地址的信息块来实现的。在执行过程循环期间每次调用一个算法，该调用包括一个信息算法块，其信息包括输入自变量的地址、输出自变量的地址、算法本身的地址。这个算法块由分布式处理 单元中的功能处理机使用。

除了变换为可执行代码外，有关图形控制循环的补充信息被存贮在一个数据块中，该数据块含有为修改循环、监视或文档编制而用来重建阴极射线管上的图形的图形信息。除了含有放置算法框和互连线布局的图形信息外，出现在阴极射线管屏幕顶部的输入点和出现在阴极射线管屏幕底部的那些输出点的命名，与这一图形信息一起被存贮下来，以便图形控制循环此后可重新显示。

编辑梯形控制

编辑梯形模式被用来建立、修改和删除在阴极射线管屏幕132上的梯形图形，各个梯形图最终要卸载到分布式处理单元用于执行，以便为受控过程提供顺序控制功能。用户以交互方式从位填充模板250中选择各种梯形单元，来开发梯形图。当用户在控制程序开发模式期间选定编辑梯形模式时，编辑程序提示用户按照规定的构造准则，建立一个梯形图。各个梯形触点元件和线圈元件已由用户按数据库编辑模式定义为在梯形图中可以引用的离散数字点的集合。

编辑梯形模式还允许包括梯形图中的特殊功能元件，诸如反相器、比较器、一次性定时器、接通延时定时器、断开延时定时器、上/下计数器。各个特殊功能元件都是一个预先确定的算法。算法的起动在于响应充当输入的一个或多个梯形触点元件状态的变化，一旦算法完成后它产生一个数字输出。例如，比较器特殊功能元件当比较输入为“真”时对二个指定的模拟点的值进行比较。比较器产生三个数字输出，每个的状态由比较结果所确定，从而每种情况只提供一个输出，是否二个模拟值相等或者一个大于或小于另一个。在特殊功能元件被加到梯形图上之前，在特殊功能元件中使用的模拟点必须在编辑 数据库模式中定义。

含有一个或多个特殊功能元件的各个梯形图都有一个与它连用的压缩的数字型点，以支持在DPF系统中操作员/报警控制台上功率通量的监视。这允许操作员确定特殊功能元件的数字输出状态，即一旦特殊功能元件的算法被完成时，特殊功能元件的输出是否已改变状态。压缩的数字点被自动建立，以供系统范围数据库中使用，它还可用来广播给操作员/报警控制台。

当使用编辑梯形模式时，位填充模板250的网格单元区252充当梯形建立网格。被选定存放在一已知框中的梯形元件存贮在与那个框位置相对应的一个单元中。一个单元阵列按这个方式形式，并存贮在工程师控制台28的存贮器中。曾被使用于图形控制循环编辑模式中的算法输入/输出点位置和算法框，在编辑梯形模式中不能使用。

当建立或编辑梯形图时必须使用以下约定：

显示在阴极射线管屏幕上的梯形网络显示的是9列宽，高度可达7行。

触点元件和通过转移元件可被放在前8列中的任一列。

垂直连接线可配置在列1～8的行2～7中的任何一个单元内。

线圈元件仅可配置在列9。

特殊功能元件可配置在列2、4、6或8。

图17给出了示例梯形图400的完成后型式，该图可用编辑程序梯形模式在阴极射线管屏幕132上建立。下面说明用来开发这一梯形图的过程，由图18中流程图410示出编辑程序所使用的过程。

用户以进入如上所述的控制程序开发模式，在工程师控制台上开始编辑过程。当编辑程序提示用户选定一定编辑模式时，用户选择编辑梯形模式。此时，输入框412提示用户输入一个梯形图序号，以指定所要建立的梯形图。编辑程序框414接着检验这一梯形图序号，确定它是否已在正在编制程序的分布式处理单元中。如果它的确存在，则分布式处理单元发回有关那个梯形图固有的信息。如果没有有，则编辑程序初始化存储器，以便可按那个梯形图序号加上一个新的梯形图。

一旦编辑程序初始化存储缓冲器，则它在阴极射线管屏幕132上配置基本梯形图的显示。这一显示包含左、右功率引线416和418，以及列和行的指示标志。编辑程序转移到输入框420，进行梯形编辑选择。然后用户把光标定位在阴极射线管屏幕132上要增加触点、线圈或特殊功能元件的地方，则可进行建立图17的示例梯形图400。在这样情况下，用户将数字化仪笔按在位填充单元250网格单元1，1（行、行），它与图400中的最左上端的单元相对应。编辑程序转移到编辑程序框422并把选定的网格单元变成为一个反视频对比度，同时也为选定的网格单元检验单元阵列的内容。由于以前没有为这一单元选用梯形元件，所以该单元是一个空单元。因此，编辑程序将移进输入框424，该输入框424是空单元/通过一分路编辑选择。然后，用户在所选择的位填充250的梯形元件符号上按下数字化仪笔。在这一情况下，它是常开触点的梯形元件288。而后，编辑程序进入编辑框426，以验证所选择的触点是在1至8列内。之后，编辑程序移进输入框428，这就是触点元件编辑选择。当用户键入包含有关这一触点梯形元件信息的数字点 的名称时（在这一情况下为DM300），编辑程序在编辑程序框430和输入框428之间移动，以显示输入的字符。

当用户完成键入触点名称时，然后他即按下该列中所要求的下一个网格电路位置，在这一情况下，下一个网格框位置是2，1。编辑程序通过移进编辑程序框432作出响应，以验证刚刚输入的触点名称是否实际存在分布式处理单元的数据库中，并验证这是否是一种有效的类型。之后，编辑程序移进编辑程序框422，以便为新选择的网格框位置检验单元陈列的内容，由于它是一个空单元，因此，编辑程序移进输入框424，这就是空单元/通过一分路编辑选择。对于这一例子，此时用户从位填充250中选择通过一分路梯形元件296。编辑程序进入编辑程序框434，以便验证该选择是在1至8列内，而通过一分路296此时进入单元阵列，编辑程序返回到输入框424。

之后，用户为了获取特定功能，通过按下位填充250上的网格框位置1，2的键，选择下一个所要使用的网格框位置。这时，编辑程序移进编辑程序框422，从而将所要选择的网格位置调到阴极射线管屏幕132上的反亮视频上，由于空单元目前处在单元阵列中，因此，这时编辑程序返回到输入框424。之后，用户按下位填充250上的特殊功能梯形元件294，编辑程序即移进编辑程序框436。在这一点上，阴极射线管屏幕132上显示出可选择的能得到的特殊功能和对应于位填充模板的功能标记区域266内的功能标记键。用户按下向上计数器特殊功能的相应的标记键，然后，编辑程序移进编辑程序框438，以验证已选中有效的元件，这就意味着选中了偶数编号的列，用来配置一个特殊功能。此时，编辑程序一直进 行到输入框440，该输入块是特殊功能编辑选择。这时，用户在项目字段中键入模拟点的名称，这名称将用于这一计数器，而且编辑程序在编辑程序框442和输入框440之间移动。在这个例子中，点的名称是AM300，然后输入特殊功能的预置值。

一旦用户输入了特殊功能的参数，用户就按下网格位置1，3，开始将特殊功能的输出连接到线圈梯形元件。编辑程序从输入框440移进编辑程序框444，以验证特殊功能由指定的各个点存在于分布式处理单元数据库内。假如这些是正确的，则编辑程序移进编辑程序框422，因为最后选出的网格位置是单元阵列内包含的空单元，因此，编辑程序移进输入框424，这时用户按下一个通过一分路梯形元件296，编辑程序即移进编辑程序框426，以便验证这一项目在列1至8，之后，编辑程序返回输入框424。

为了实现线圈梯形元件本身的水平连接，用户可按下位填充250的重复/拷贝区276，从而编辑程序移进编辑程序框446以保存当前单元的内容，并拷贝通过一分路梯形元件296到用户在输入框448中所指定的网格位置。在这个例子中，用户将按下网格位置1，4，从而编辑程序移进编辑程序框450，以便验证列的范围是适当的，而且现在在那个单元内没有特殊功能。如果情况确实如此，则编辑程序框452在那个单元内拷贝保存的内容，然后进入输入框448。这时，用户能继续按下剩余网格位置1，5～1，8，每次都引起编辑程序移向编辑程序框450、452，并返回到448，这将完成在阴极射线管屏幕上画出线。之后，编辑程序将停留在输入块448。然后，用户按下位填充250上的（CLEAR（清除）区278，编辑程序即移进编辑程序框422。由于通过一 分路梯形元件296已包含在对应于最后项目的单元内，因此，编辑程序继续移进输入框424。这时，用户按下数字化仪笔到位填充250上，以选择对应于线圈梯形元件292的网格位置，该网格位置是1，9。由于单元阵列内包含一个空单元，所以编辑程序移进编辑程序块422，并从那里返回输入框424。然后，用户在位填充250上按下线圈梯形元件292，编辑程序即移进编辑程序框454，以验证列9被选中。之后，编辑程序移进输入框456，这就是线圈元件编辑选择。此时，在这个例子中，用户键入线圈梯形元件DM301的名称，编辑程序在输入框456和编辑程序框458之间移动。如果要对现有的线圈进行改变，则也能获得线圈元件编辑选择。在输入框420中这样一种选择将把编辑程序移进编辑程序框422、456和459，以便检验单元阵列和在进行改变之前验证这一线圈存在于分布式处理单元的数据库中。

对上面描述的过程重复，在这个例子中，以完成梯形图400的3、4、5、6行。在完成梯形图中，位填充250的CLEAR区278可用来将原有单元内容存贮在被选择的编辑选择的任一单元内，这种复原是由编辑程序框460或462来完成的。任何单元内容的删除由编辑程序框463响应用户的动作来完成，这种动作在一种编辑选择中涉及位填充250的DELETE（删除）区268。

一旦将全部剩余梯形的梯级写入，用户则按下位填充250上的EXIT（出口）区282。然后，编辑程序即移进编辑程序框464，并验证阴极射线管屏幕132上所有的梯形元件都具有所要求的信息，包括每个梯形元件所表示的处理点的名称。编辑程序一旦验证了这一点，输入框466就允许用户进行选择，何时梯形在分布 式处理单元应用程序中执行，这允许用户选择梯形是否作为应用程序中的首项、最后项执行或排在任何其他梯形图、图形控制循环图或文本算法之后执行。这种灵活性向用户提供了将梯形图完全集成到系统其余部分中去的能力。编辑程序框468将梯形图的单元阵列中的信息转换成执行码，供分布式处理单元使用，并且这种编码被卸载到分布式处理单元中供执行。

为了将单元阵列转换为分布式处理单元可执行码，编辑程序首先变换单元1，1的内容，这是由获得单元1，1中的数字点或触点的地址来实现的。在这个例子中，是DM300。这个地址插入到执行码，并被用来向SBL行解算机表示该触点的值。然后，编辑程序将单元2，1中的通过一分路梯形元件转换为执行码，这样，从通过一分路左端的列来功率通量，保持作为通过一分路向右边下一列的输出。然后，编辑程序以类似的方式将第一列内剩下的梯形元件转换为执行码。第六单元被转换后，编辑程序用标识指示一列的末端已经到达。

之后，编辑程序将单元号数为1，2和2，2的特殊功能变到一种和算法块类似的功能块，以完成特殊功能。特定功能采用的过程点（AM300）的地址被得到，并包含进功能块中。编辑程序以类似的方法对单元3，2和4，2中的第二特殊功能进行处理，而且编辑程序用列的末端标识符完成列2的转换，这种标识符是在单元6，2转换后才放置的。在列3和列4中，也产生类似的转换，转换之后，编辑程序以一种类似于特殊功能的方法，增加线圈梯形元件DM301，302和300。从分布式处理单元数据库中获取线圈梯形元件的地址，并且编入分布式处理单元执行指令期间所采用的功能块 中，分布式处理单元执行将功率通量值（由SBL行解算机计算的）写入表示的线圈梯形元件的数字点。在将简单的梯形图的单元阵列转换为分布式处理单元执行码过程的结尾，编辑程序在数据公用通道上将信息卸载给分布式处理单元，并将它插入到应用程序中去（这一应用程序是用户事先指定的）。另外，以一种类似于以前说明的图形控制循环显示的方法存储用来在阴极射线管上重新构成梯形图的图形信息。

自建文档

存储在数据块内的控制循环和梯形图的图形信息用来重构这些图使本发明的系统具有一种自建文档能力，并且大大简化了用户的文档过程。用户可选择获得阴极射线管屏幕132显示的硬拷贝打印，它显示出单个控制循环或梯形图或分布式处理单元中的所有循环和梯形图的摘要，这是通过打印机134打印数据块的内容来完成的。另外还提供一种一览表，它对使用分布式处理单元数据库中每个过程点的循环和梯形图进行概括及标识该循环与梯形图，使一览表能示明所有单个循环和梯形图的相互连接。

重新排列

重新排列编辑模式用来改变在分布式处理单元的过程控制循环中执行的文本控制算法、图形控制循环和梯形图的顺序。用户响应图10中的输入块162选择的重新排列模式，图19的流程图470示出输入框470促使用户输入要在DPU过程控制循环中移动的算法循环或梯形图，编辑程序块474检验该项目是否实际存在于分布式处理单元内，这时，输入块476要求用户指定该项移向何处，之后，用户可以指定该项首先执行、最后执行、或在其他特定项之后执 行，这种特定项是由它在分布式处理单元过程控制循环中的索引标识的。然后，编辑程序块478检验所指定的单元，相应地移动该项目。

过程循环的执行

每个分布式处理单元中的处理循环能完成的基本功能是数据采集、调制和顺序控制。在图20中的相位图480中，这些相位，包括扫描、转换和极限检验是数据采集功能。控制功能是由分布式处理单元过程循环执行期间所调用的一系列算法提供的。现在请参看图20，图中表示的触发器相位482能使时针计数器触发分布式处理单元的过程循环在规定的时间间隔执行。这就保证所要进行的全部操作在为分布式处理单元过程循环所规定的时间内完成。循环执行时间是为每个分布式处理单元（在应用软件中）事先指定好的，这种指定的范围可从十分之一秒至一秒。在读出数据相位484中，分布式处理单元采取的起始动作是对过程输出扫描和收集涉及过程操作的可以获取的原始数据，对这些过程输入信号进行转换，并采用分布式处理单元数据库485中的信息进行极限检验，该数据库485被贮存在共用存储器中。对数据库485进行更新，以反映最新的过程信息。当循环执行时，对所有过程输入都应每秒要进行一次扫描、转换和极限检验。

在算法调用相位486，分布处理单元过程循环启动调用在应用程序中规定的各种算法。这些算法为处理区域487完成扫描、转换、计算和控制操作，处理区域487是分布式处理单元所要监督和/或控制的。算法以分布式处理单元设定的频率进行调用。正像早期描述的那样，这些调用的次序是由分布式处理单元支持软件管理的， 然而存在着一种通用的调用顺序。最初调用扫描和转换控制输入的各种算法，然后调用完成计算任务的算法488，最后完成的调用是向过程应用输出控制信号的各种算法。这些算法对存储在共用存储器中的数据库差不多具有透明存取。也就是说，不必考虑数据源在什么地方，这些算法都能够使用那些数据而不必考虑其源点。

过程循环极限检验相位489分析所有的计算结果，每秒钟分析一次，以保证它们处于所设置的极限之内。

在过程循环的事件相位490的序列中，为事件序列（SOE）信息的出现扫描过程输入。这种类型的信息表明，在工厂的过程操作中已发生某些事件，并且这种信息是具有时间标记的数据，这种数据被收集起来存入共用存储器中，并随后从数据公用通道上传出去。在数据公用通道序列中的适当时机，事件序列信息作为一种定向报文在数据公用通道上输送到一种预先指定的入口点上，例如，一个记录器入口点。

在分布式处理单元过程循环的诊断相位492中，在分布式处理单元过程循环重复以前剩下的时间中从事诊断检验，这种诊断检验保证所有的分系统继续以他们的最佳能力发挥作用。这些诊断是由分布式处理单元支持系统指定完成的。

在指定的循环时间，重复操作序列，分布式处理单元过程循环的不断执行，能使分布式处理单元为过程控制系统应用提供可靠的监督和控制功能。

分布式处理单元的支持软件也包括用于改变分布式处理单元过程循环的措施，分布式处理单元过程循环的改变是通过接收输入到操作员控制台入口点28上的改变，和通过数据公用通道70卸载到受影 响的分布式处理单元入口点上来实现的。这些改变包括：

输入值-这些值由操作员输入，由分布式处理单元存贮，如同这些值是从过程输入读出的，分布式处理单元停止了对指定输入的正常扫描，从而保持人工输入值，并应用在执行软件中。

调整常数-一些控制算法的常数可由操作员调整，这些新值由相应的分布式处理单元接收，存储在数据库中，用于今后控制算法的运算中。

扫描校准-这种特性允许在分布式处理单元过程循环的读出数据阶段中，各种过程输入可包括进或不包括进分布式处理单元扫描中中。

极限检验校准-极限检验是现时输入点的值与赋给该点的增量、高限值和低限值相比较，一个点可以是极限检验点或不是极限检验点，取决于赋给这一点的给定状态，是接通，还是断开。分布式处理单元不断地检验一个传感器的极限是否已被超过，不考虑极限检验特性是接通，还是断开。

报警检验校准-报警检验使一个点包括入（接通）或不包括入（断开）与那个点指定的极限值的全部比较（包括传感器的极限、高限、低限和增量极限）。如果报警的检验状态是断开的，则传感器的极限不用检验。

变化极限-为了达到极限检验的目的而赋于一个点的值可以是变化的，这包括高的和低的极限、增量极限和赋予静区的值。

附图内所用参考号的识别

图中名称    参考号

数据公用通道    10    3

全程通道    52    3

工程师和操作员功能    54    3

控制和数据采集功能    54    3

操作员输入/输出    56    3

过程输入/输出    58    3

功能处理器    16位微型计算机    60    4

功能处理器    60    5

功能处理器    60    6

共用存贮器    62    4

共用存贮器（MBS）    62    5

共用存贮器（MBS）    62    6

数据公用通道处理器    64    4

数据公用通道处理器（MBD）    64    5

数据公用通道处理器（MBD）    64    6

过程输入/输出接口    68    4

通信模块    72    4

数据公用通道通信控制器（MBC）    72    5

数据公用通道通信控制器（MBC）    72    6

收发两用机    76    4

收发两用机（MBT）    76    5

数据公用通道控制器总线    82    5

多路总线    84    5

分布式输入/输出总线    86    5

输入/输出接口    88    5

接口单元（MBU）    94    5

接口单元（MBU）    94    6

梯形逻辑行解算机    95    4

单板行解算机（SBL）    95    5

单板行解算机（SBL）    95    6

电可编程只读存贮器    112    8

缓冲器    113    8

功能通量寄存器    114    8

类型寄存器    116    8

多路转换器    118    8

解码器    121    8

触点可寻址寄存器    122    8

缓冲器    123    8

电可编程只读存贮器存取逻辑    126    8

缓冲器    127    8

操作员键盘    128    8

工程师键盘    130    8

彩色阴极射线管    132    8

150字符/秒打印机    134    9

软盘    136    9

数字化板    138    9

可编程只读存贮器烧入器    139    9

功能处理器    140    9

MBK    142    9

功能处理器    144    9

内部显示发生器（SBG）    146    9

串行端口    148    9

磁盘控制器电路板    150    9

磁泡存贮器    152    9

启动    154    10

读开发程序    156    10

输入入口点号？    158    10

在入口点上完成系统检验    160    10

选择编辑模式？    162    10

选择编辑选择项？    164    10

选择转换系数类型？    166    10

输入转换系数目录？    168    10

检验目录    170    10

输入转换系数？    172    10

检验转换系数集    174    10

检验集    175    10

显示转换系数值    176    10

删除    177    10

删除转换系数集    178    10

选择点的类型和名称？    179    10

针对现有的分布式处理

单元数据库检验点名称    180    10

输入点属性？    181    10

检验属性    182    10

检验存贮容量    184    10

存贮点数据    186    10

输入点名字？    188    10

输入点名字？    190    10

针对现有分布式处理

单元数据库检验点名称    192    10

显示点信息    194    10

删除    196    10

检验和删除    198    10

选择点的类型和名字？    200    11

检验点并加到数据库中    202    11

出口    204    11

输入点的名字？    206    11

输入点的名字？    208    11

检验点并从数据库中删除    210    11

检验点并从数据库中删除    212    11

选择点的类型和名字？    214    11

选择公用通道的频率？    216    11

检验点并加到数据库中    218    11

出口    220    11

输入算法选择    222    12

选择算法和块编号码（0-999）    224    12

在分布式处理单元固件中验证算法    226    12

验证标引可用    228    12

输入记录协调参数

初始化常数，输入/输出点    230    12

验证输入    232    12

当执行时间输入    234    12

块输入到分布式处理单元的应用程序内    236    12

输入号码？    238    12

取现有算法调用信息    240    12

输入块号码？    242    12

取现有算法调用信息    244    12

删除    246    12

从分布式处理单元程序删除块    248    12

删除字符    256    13

制表    258    13

加行    262    13

PCS

删除行    264    13

删除    268    13

移动    270    13

细目    272    13

下一个    274    13

重复/拷贝    276    13

清除    278    13

键盘    280    13

出口    282    13

行    284    13

向上计算预置100    实际    AM300    294    17

向下计数预置100    实际    AM300    294    17

XPID

A003×241    308    15

XPIDSPV

-A003×243    310    15

输入控制循环数    330    16

检验分布式处理单元中的循环    332    16

输入编辑选择    334    16

选择输入/输出编辑选择    336    16

更新显示    W/输入数据    338    16

读出/检验输入字段    342    16

读出/检验输入字段    350    16

选择加行/删除

行编辑选择    352    16

检验行通过    354    16

检验可选择的框    356    16

选择框的编辑选择    358    16

检验行通过    366    16

读出/检验输入字段    370    16

读出/显示算法模型    371    16

读出算法模型，集

参数省缺值    372    16

选择算法

参数编辑选择    374    16

更新显示W/输入数据    376    16

读出和显示下一描述符    378    16

读出/证实保存输入数据    379    16

读出/检验当前页输入

和显示下一页    380    16

选择监视编辑选择    381    16

读出/检验保存的输入数据    382    16

验证不使用的输出    383    16

删除算法和监视程序    384    16

从单元阵列中删除点和显示    385    16

检验算法要求的

自变量已初始化    386    16

输入出口选择    387    16

输入分布式处理单元目的地    388    16

产生可执行的分布式处理单元目标代码

和卸载到分布式处理单元    390    16

输入梯形图号    412    18

在分布式处理单元中检验梯形    414    18

输入梯形编辑选择    420    18

将选定的网格位置设置成

反亮并检验单元阵列内容    422    18

空单元/通过一支路    编辑选择    424    18

验证列在范围1-8内    426    18

触点单元编辑选择    428    18

显示/保存用户所输入的字符    430    18

检验列范围通过支路    434    18

输入特殊的功能    436    18

检验单元有效性    438    18

特殊功能编辑选择    440    18

显示/保存用户输入的字符    442    18

验证在SF中指定的点存在在DPU中    444    18

保存单元存贮内容及拷贝触点或通过支路单元    446    18

输入网格框单元    448    18

检验列范围1-8及无特殊功能    450    18

对所选单元拷贝所保存的内容    452    18

验证所选择的列9    454    18

线圈单元编辑选择    456    18

显示/保存用户输入的字符    458    18

验证线圈存在DPU数据库中    459    18

恢复原单元内容    460    18

恢复单元的原有内容    462    18

在单元内置空    463    18

验证用户已输入所有要求的信息    464    18

输入梯形执行的时刻    466    18

卸载新的/梯形的梯形到分布式处理单元内    468    18

输入算法调用、循环或要移动的梯形    472    19

检验分布式处理单元内的输入项    474    19

输入输入项要入处    476    19

检验单元和移动输入项    478    19

按规定在0.1至1秒时间间隔内由时钟脉冲计数器

触发循环    482    20

扫描、转换和极限所有过程的输入/输出

的输入    484    20

在共用存贮器中的数据库    485    20

调用算法    486    20

过程输入/输出    487    20

计算子程序    488    20

极限检验计算点    489    20

对事件序列扫描    490    20

在设定的循环时间内进行诊断    492    20

Claims (4)

1、在一种图形显示分布式过程控制系统中操作分布式处理单元(20)的方法，分布式过程控制系统有和多个上述分布式处理单元连接的数据公用通道(10)，每个上述分布式处理单元编程以便提供对本地和远程的过程操作部分进行顺序和连续控制的过程控制循环，上述方法包括的步骤为：

触发上述过程控制循环的执行(482)；

读出与上述本地及远程过程操作部分有关的过程输入(484)；

其特征在于：通过一个数字化转换器图形输入板(38)调用存贮的算法的有序集合(486)，这些算法利用上述过程输入并计算过程输出；以及

对上述过程操作的上述本地和远程部分，按照上述计算的过程输入提供输出控制信号(487)。

2、在图形显示分布过程控制系统中的一种控制装置单元（20），该分布式过程控制系统有和多个上述分布式控制装置单元连接的数据公用通道（10），每个控制装置单元可编程为对过程操作的本地或远程部分提供控制操作，上述控制装置单元包括：

第一装置（52，64，484）：它和上述数据公用通道连接，并且具有存贮第一组过程输入数据的存贮装置（62，485），该过程输入数据从上述数据公用通道接收，并与上述远程过程操作部分相关联;

第二装置（58，68）：用于提供与上述本地过程操作部分相关的第二组过程输入数据;

微处理机装置（54，60）：其特征在于它和上述第一和第二装置连接，用于按照执行指令对上述第一和第二组过程输入数据进行处理，并提供一组输出数据;上述执行指令通过一个数字化转换器图形输入板进行上述本地和远程过程部分的过程调整，顺序控制或监视;

上述微处理机装置传送上述输出数据的部分到上述第二装置，以根据上述控制操作调节上述本地过程操作水平;或者到上述第一装置，以传送到上述数据公用通道上，或在上述控制装置单元内作进一步处理。

3、一种产生过程控制模式程序（16，18）的方法，在数字处理单元中执行该程序以控制一个过程，所述方法的特征在于包括下列步骤：

（a）在存贮器（152）中以一个未构成的过程控制模式的预定图形阵列（306）存贮（130）一个图形程序，该程序可设置用来代表单元地址的读出位置（316-320，320-325）;

（b）通过一个数字化转换器（138）使控制器执行该图形程序，并在显示装置（132）上显示读出项目;

（c）从存贮在存贮器中的算法库（PID，PIDSPV）中选出（300）至少一种过程控制模式程序算法;

（d）对于每种选出的算法而言，使一个预定义轮廓区出现在一个特定位置上显示的单元位置中;

（e）设置（272）与每个选出算法相关的参数;

（f）为所述过程控制模式程序选出至少一个输入项目（ICRS），并把该过程控制模式的一个预定义输入变量赋予每个选出的输入项目;

（g）使每个输入项目选择以及相应赋值都显示在阵列中的显示的单元位置中;

（h）为所述过程控制模式程序选出至少一个输出项目，并把该过程控制模式的一个预定义输出变量赋予每个选出的读出项目;

（i）使每个输出项目选择及相应赋值都显示在阵列中的显示的单元位置中;

（j）在选出的算法区位置和选出的输入输出项目之间的阵列中的显示位置中画出（132）图形联线，以产生一个所需过程控制模式框图;

（k）在存贮器中存贮（130）图形构成期间按上述步骤（c）至（j）产生的过程控制模式信息;

（l）将该信息转换（146）为指令程序模式在DPU中执行，从而在显示装置上完成述程控制模式图形显示，并且复制该过程控制模式程序，在DPU中实际执行控制。

4、如权利要求1的方法，包括下列步骤：

产生用于在一个普通DPU中执行的多个控制模式程序;

对其顺序进行排列，使该多个控制模式程序在所述DPU中得到执行。

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