CN104865941A - 一种过程控制站任务调度的实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种过程控制站任务调度的实现方法，包括如下步骤：步骤一：执行任务a）；步骤二：设置时间片，所述时间片内包括：任务c）：执行控制逻辑程序、任务b）：获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、任务d）：向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的三个任务；先同时执行任务b）、任务d）的两个任务，再执行任务c）；所述时间片不断重复，直到控制逻辑程序执行完毕；步骤三：执行任务e）；步骤四：执行任务f）。本发明可以保证各个过程控制站之间的连锁变量数据的刷新时间在任意工况下都在200毫秒以内，以满足实际工业过程控制中连锁控制实时性的要求。

Description

一种过程控制站任务调度的实现方法
技术领域
本发明涉及一种过程控制站任务调度的实现方法，属于分散控制系统处理方法技术领域。
背景技术
分散控制系统（distribute control system, DCS）是一种集控制技术、计算机技术、通信技术、网络技术于一体的新型控制系统。分散控制和集中管理，将复杂的工业过程的控制任务分散到若干个过程控制站上完成；通过各个过程控制站之间的数据交换来实现连锁控制以完成对整个生产过程的整体控制；并通过SCADA（SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统，即数据采集与监视控制系统。）和各个过程控制站之间的通信实现运行管理人员与控制系统的交互。
过程控制站是分散控制系统（简称DCS）的中央处理单元，是DCS的核心部件。如图1所示，一般来说过程控制站会周期性的执行如下任务：a）从站内IO模件获取输入数据；b）获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令；c）执行控制逻辑程序；d）向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求；e）将输出数据传递给IO模件；f）空闲等待。
过程控制站采用上述任务调度方法存在如下缺点：
1）在过程控制站常规执行方式中，所有任务都是顺序执行的。其中，执行控制逻辑程序（任务c）占用了大部分的时间，以500毫秒的执行周期为例，通常此任务全部执行完毕所花费的时间大概在170～250毫秒左右；
2）过程控制站在执行控制逻辑程序（任务c）的时候，将不会执行任务b和d；因此，各个过程控制站之间的连锁变量数据的刷新时间就成为不可控的因素，而在实际工业过程控制中，各个过程控制站之间的连锁控制实时性最低要求在200毫秒以内。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种过程控制站任务调度的实现方法。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种过程控制站任务调度的实现方法，包括如下步骤：
步骤一：从站内IO模件获取输入数据；
步骤二：设置时间片，所述时间片内包括：执行控制逻辑程序、获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的三个任务；先同时执行获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的两个任务，再执行控制逻辑程序；所述时间片不断重复，直到控制逻辑程序执行完毕；
步骤三：将输出数据传递给IO模件；
步骤四：空闲等待。
作为优选方案，所述时间片设置为10-16毫秒。
作为优选方案，所述时间片按时间等分为两部分，一部分用来：执行获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的两个任务；另一部分用来：执行控制逻辑程序。
有益效果：本发明提供的一种过程控制站任务调度的实现方法，通讯任务的响应延迟时间将由原来的整个控制逻辑的执行时间（最大可到200毫秒左右）降低到目前的自定义时间片的一半(最大只为8毫秒），从而降低了过程控制站之间的连锁变量数据的刷新时间，提升了整个生产过程的实时控制性能。此方法可兼顾过程控制站内控制逻辑任务和通讯任务的实时性，可以保证各个过程控制站之间的连锁变量数据的刷新时间在任意工况下都在200毫秒以内，以满足实际工业过程控制中各个过程控制站之间的连锁控制实时性的要求。
附图说明
图1为过程控制站任务实现常规方法；
图2为本发明任务调度流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图2所示，一种过程控制站任务调度的实现方法，包括如下步骤：
步骤一：执行任务a）：从站内IO模件获取输入数据；
步骤二：设置时间片1，所述时间片1内包括：任务c）：执行控制逻辑程序、任务b）：获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、任务d）：向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的三个任务；先同时执行任务b）、任务d）的两个任务，再执行任务c）；所述时间片1不断重复，直到控制逻辑程序执行完毕；
步骤三：执行任务e）：将输出数据传递给IO模件；
步骤四：执行任务f）：空闲等待。
作为优选方案，所述时间片1设置为10-16毫秒。
作为优选方案，所述时间片1按时间等分为两部分，一部分用来：执行任务b）、任务d）；另一部分用来：执行任务c）。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种过程控制站任务调度的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：从站内IO模件获取输入数据；
步骤二：设置时间片，所述时间片内包括：执行控制逻辑程序、获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的三个任务；先同时执行获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的两个任务，再执行控制逻辑程序；所述时间片不断重复，直到控制逻辑程序执行完毕；
步骤三：将输出数据传递给IO模件；
步骤四：空闲等待。
2.根据权利要求1所述的一种过程控制站任务调度的实现方法，其特征在于：所述时间片设置为10-16毫秒。
3.根据权利要求1所述的一种过程控制站任务调度的实现方法，其特征在于：所述时间片按时间等分为两部分，一部分用来：执行获取来自于其他过程控制站的连锁变量数据以及响应后台监控软件的控制指令、向其他过程控制器传输所需的连锁变量数据以及响应后台监控软件的通讯请求的两个任务；另一部分用来：执行控制逻辑程序。
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