CN102393657B - 一种自动化控制系统的功能块化控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于网络通信技术领域，提出的一种自动化控制系统的功能块化控制方法，把一整套自动化控制系统的控制程序分割为若干个功能程序子块（3），若干个功能程序子块（3）分别对应于所控制的某项功能或某个控制元件设置，每个功能程序子块（3）用于独立处理与其功能相关的所有信号，并接受主控制程序块（1）与其功能相关的所有命令；主控制程序块（1）用于控制若干个功能程序子块的运行顺序，并与主数据库相互连通；对应于若干个功能程序子块分别设置有与其功能相关的子数据库（4）。本发明可以同时运行多个互不干涉的任务来提高运行效率，一对一的功能程序子块与数据库在程序出现混乱时，可有目的的进行检修，且人工维护成本低。
Description
技术领域
本发明属于网络通信技术领域，主要提出一种自动化控制系统的功能块化控制方法。
背景技术
一个自动化控制系统包含几十个甚至上百个功能，对应所述的功能就具有多个功能程序；而整个程序是由一个程序块或少量不能独立工作的程序块控制的。现有技术中自动化控制系统普遍采用的是集中式控制 ，如图1所示，一个自动化控制系统的所有功能程序，如所有油缸的控制、电机的控制、油泵控制等程序功能都归属与同一主程序控制块，由同一主程序控制块控制所有功能程序的所有动作，所有的功能程序只能依赖于主程序控制块，这样的控制极易出现重复编程、重复执行某个工作；另外，在对集中式控制的自动化控制系统编程时，由于所有功能程序全部归属于主程序控制，致使，所有功能程序的数据都归属于主数据库，在某一功能程序出现异常时，造成排查困难；并且无法多人协同编程加快编程速度；上述种种原因都会造成运行效率低、人工维护成本高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提出一种自动化控制系统的功能块化控制方法。
本发明为完成上述发明目的采用如下技术方案：
一种自动化控制系统的功能块化控制方法，把一整套自动化控制系统的控制程序分割为若干个功能程序子块，所述的若干个功能程序子块分别对应于所控制的某项功能或某个控制元件设置，如把一台大型设备的自动化程序切成：传动电机速度功能程序子块、传动电机转矩功能程序子块、主控制程序块、液压系统泵站功能程序子块和液压系统油缸动作功能程序子块等功能程序子块；每个功能程序子块用于独立处理与其功能相关的所有信号，并接受主控制程序块与其功能相关的所有命令，反馈所有的执行结果和自身的状态；所述的主控制程序块接受来自所有功能程序子块所反馈的执行结果和自身状态，对所有的执行结果和自身状态进行检测分析，并将控制命令输送给功能相关的、独立控制某项功能的功能程序子块；所述的主控制程序块用于控制若干个功能程序子块的运行顺序，并与主数据库相互连通；对应于若干个功能程序子块分别设置有与其功能相关的子数据库。
本发明提出的一种自动化控制系统的功能块化控制方法，主控制程序块用于控制各个功能程序子块的运行顺序，每个功能程序子块拥有独立的一对一的数据库可以支配，防止数据库被占用而造成不可预见的程序错误；上述设计可以同时运行多个互不干涉的任务来提高运行效率，一对一的功能程序子块与数据库在程序出现混乱时，可有目的的进行检修，且人工维护成本低。
附图说明
图1为现有技术中集中式编程的原理图。
图2为本发明的原理图。
图中，1、主控制程序块，2、主数据库，3、功能程序子块，4、子数据库。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明；
如图2所示，一种自动化控制系统的功能块化控制方法，所述的功能块化控制方法为：将一整套自动化控制系统的控制程序分割为若干个功能程序子块3，所述的若干个功能程序子块3分别对应于所控制的某项功能或某个控制元件设置，如把一台大型设备的自动化控制程序分割为：传动电机速度功能程序子块、传动电机转矩功能程序子块、主控制程序块1、液压系统泵站功能程序子块、液压系统油缸动作功能程序子块和紧急状态控制功能程序子块等功能程序子块3；用于独立处理与其功能相关的所有信号，并接受主控制程序块与其功能相关的所有命令，反馈所有的执行结果和自身的状态；所述的主控制程序块接受来自所有功能程序子块所反馈的执行结果和自身状态，对所有的执行结果和自身状态进行检测分析，并将控制命令输送给功能相关的、独立控制某项功能的功能程序子块；所述的主控制程序块1用于控制若干个功能程序子块3的运行顺序，并与主数据库2相互连通；对应于若干个功能程序子块分别设置有与其功能相关的子数据库4。
如将整个控制程序划分为传动电机速度功能程序子块、传动电机转矩功能程序子块、主控制程序子块、液压系统泵站功能程序子块、液压系统油缸动作功能程序子块和紧急状态控制功能程序子块等功能程序子块；对应于所述的传动电机速度功能程序子块、传动电机转矩功能程序子块、主控制程序块、液压系统泵站功能程序子块、液压系统油缸动作功能程序子块和紧急状态控制功能程序子块等功能程序子块，分别具有独立的功能程序子块数据库；液压缸摆动和传动电机启停两者从程序层来讲毫不相干，所以可以同时平行运行，而灭火、急停等紧急状态有优先权所以一旦触发，CPU将停止其他工作，先执行灭火、急停等紧急状态保证自动化控制系统的安全；这样编程好处在于便于维护； 一旦出现系统性问题可以根据反映出来的实际状况有针对性的查看和修改对应的功能块而无需翻阅整个程序，减少了维护时间加长了生产时间，从而提高生产能力；这样编程好处还在于可以有多人配合共同编写程序或修改程序，节省了工期并且由于减轻了编程人员的负担，编程人员可以更细化的看待问题，有更多的时间修补漏洞和提高可操作性。同时由于程序具有多线程运行能力（可以同时运行多个任务），控制系统的处理速度和处理量大大加强并且通过减少程序间的原始数据的传输（输入端检测到的大量简单信号）而变成了处理后信号的传输，减轻了通信负担，提高了通信速度从而提高了通信质量，使分散式处理器群的实施成为可能（把主处理器分成若干个处理器群并行使用，通常多个处理器群相间的实际距离较远，可能数百米所以依赖告诉网络通信连接）。
例如在铝箔轧机的应用（应用不限于铝箔轧机）：铝箔轧机的自动化控制程序可以被分成以下几个大程序块并细化成更多程序块内部的子程序进行编写：[A]主机、开卷及卷取传动控制系统-包括主机电机的控制与保护、减速箱的润滑控制、减速箱换挡控制、传动电机的速度控制、开卷与卷取的张力控制等。[B] 液压系统的控制-包括本站的启停控制及泵电机的各种保护、阀门的开合控制及液压动作元件的动作控制（液压动作元件动作可按照功能继续分类作为子程序编写并运行：系统拥有多处导板，可以共用一个导板控制子程序、升降导辊可共用一个导辊子程序等等。）。[C]气动元件动作控制。[D]润滑系统控制。
Claims (1)
1.一种自动化控制系统的功能块化控制方法，其特征在于：把一整套自动化控制系统的控制程序分割为若干个功能程序子块（3），将整个控制程序划分为传动电机速度功能程序子块、传动电机转矩功能程序子块、主控制程序块、液压系统泵站功能程序子块、液压系统油缸动作功能程序子块和紧急状态控制功能程序子块；对应于所述的传动电机速度功能程序子块、传动电机转矩功能程序子块、主控制程序块、液压系统泵站功能程序子块、液压系统油缸动作功能程序子块和紧急状态控制功能程序子块，分别具有独立的功能程序子块数据库；所述的若干个功能程序子块（3）分别对应于所控制的某项功能或某个控制元件设置，每个功能程序子块（3）用于独立处理与其功能相关的所有信号，并接受主控制程序块（1）与其功能相关的所有命令，反馈所有的执行结果和自身的状态；所述的传动电机速度功能程序子块、传动电机转矩功能程序子块、主控制程序块、液压系统泵站功能程序子块、液压系统油缸动作功能程序子块同时平行运行，所述紧急状态控制功能程序子块有优先权，一旦触发，CPU将停止其他工作，先执行灭火、急停紧急状态保证自动化控制系统的安全；所述的主控制程序块（1）接受来自所有功能程序子块（3）所反馈的执行结果和自身状态，对所有的执行结果和自身状态进行检测分析，并将控制命令输送给功能相关的、独立控制某项功能的功能程序子块；所述的主控制程序块（1）用于控制若干个功能程序子块（3）的运行顺序，并与主数据库（2）相互连通。
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