CN1095565C - 控制多输出物理过程的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为采用具有中断数据传送垂直分布式过程控制器来控制一个多输出物理过程的方法。在本发明中，当对一个通信端口上的至少一个过程物理输出进行检测和数字化时，一个过程控制应用程序在数字计算机中运行。数字化物理过程输出被存入存贮器中，对应于该过程物理输出的通信端口产生一个中断请求。主计算机对运行中断程序，将通信端口存贮器中的内容输入数字计算机中。在输入变量值之后，过程控制应用程序将以新值重新进行过程控制。

Description

控制多输出物理过程的方法

本发明涉及一种过程控制器以及控制多输出物理过程的方法。这种过程控制器包括一台在多任务多线索(thread)环境下工作并且具有起到许多通信端口作用的一个多端口通信接口的主数字计算机。这个多端口通信接口与一个专用微处理器和存贮器相连。更具体地说，本发明涉及一种中断控制的检测，当结合一个通信端口对过程物理输出中的至少一个进行检测和数字化时，上述的主数字计算机中可以运行一个过程控制应用程序。从上述的多端口通信接口至数字计算机的数据传送是由中断控制的。在输入变量的值之后，上述的过程控制任务或者线索就以该物理过程变量的新值继续执行其过程控制应用程序。这个新值接着被用来使主数字计算机产生一个与新输入的过程物理输出相对应的过程控制输出。这个过程控制输出再从上面的主数字计算机送出作为上述的受控物理过程的一个操纵装置的输入。

对物理过程(如工业过程)进行的在线、实时控制需要对许多同时的数字控制器传递函数(如差分方程)进行在线、实时求解，从而满足该物理过程的设计指标。另外，为了实现期望的系统特性(即性能指标)，对一个物理系统的实时、在线过程控制还涉及系统参数及控制器差分方程的更改以及补偿器件的增加。上述的性能指标包括：稳态精度、瞬时响应、相对和绝对稳定性、对系统参数变化的灵敏度，以及干抗排斥性等等。

具体地说，在线实时过程控制无论是直接数字控制还是分布式数字控制都需要对状态变量和输出变量的值进行连续的检测、发送和更新，对构成数字控制器传递函数的许多差分方程实行连续求解。这由于通过软件驱动的数据采集即数据轮询来实现。但是如果输入端的数量很多，而且大多数又是实际上不随时间而变化时，那么轮询将是一种浪费，并且将减缓过程控制应用软件的运行速度。由中断驱动的I/O适用于来自单一I/O装置(如键盘)的低数据输入率，还不能适用于来自多个源的高数据输入率。

本发明的目的是提供一种来自多个源的数据输入。

本发明的另一个目的是在不减缓应用程序的运行的情况下提供上述的输入。

本发明还有一个目的是以接近机器中断速度的速率来提供上述的输入。

上述目的和其他一些目的可以通过本发明的过程控制方法和装置来达到。本发明中采用了能工作在多任务多线索环境下的一台主数字计算机，与多端口通信接口协同工作。每个通信端口与一个专用的微处理器和存贮器相连。多端口通信接口监视多个过程输出、捕获输出值，并把这些捕获值存入与通信接口相联的存贮器中。这些暂存值接着就在中断控制下发送给主数字计算机。

把中断控制的数据传送和多任务多线索环境加以结合特别有好处。它能使过程控制应用程序能以比通过轮询达到的速度高得多的速度进行检测和处理接收到的数据，(比方说)以系统硬件速度。

根据本发明的方法，一个过程控制应用程序在多任务多线索环境下运行，同时结合一个通信端口对至少一个过程物理输出进行检测和数字化。物理过程的输出暂存在与该通信端口或多端口通信接口相联的存贮器中。当该输出被存贮时，将由(比方说)与该过程物理输出对应的通信端口或者多端口通信接口产生一个中断请求。

主数字计算机对中断程序提供服务，中止过程控制应用程序任务或线索，并将通信端口存贮器中的内容输入到主数字计算机中。在输入变量值之后，过程控制任务或线索将用该物理过程变量的新值来继续执行它的过程控制应用程序。这个新值随之被用来产生与新输入的过程物理输出相应的一个过程控制输出。该过程控制输出的计算得到的新值再从数字计算机作为输入送入受控物理过程的一个作用器件或致动器件中。

多端口通信接口具有与主数字计算机分离的专用微处理器和存贮能力。这样，取样算法可以在独立于过程控制应用程序的运行而又受其控制的情况下执行。这将使多端口通信接口能够控制数据取样，用于收集和发送数据的协议，存贮器的组织以及在过程控制应用程序的作用下产生适当的中断。

本发明可以借助于下面的附图来加以理解，附图中，

图1是结合了本发明的过程控制系统的多元件控制系统的示意图，

图2是本发明的过程控制系统的一个实施例的简化的高层框图，

图3是本发明的过程控制方法的一个实施例的简化流程图，

图4是根据本发明的过程控制方法和系统的一个实施例的一个计算机集成制造(CIM)设备的示意图，该设备在各个分离的制造步骤之间具有通信，这些步骤可以是集成的或不是集成的。

图5是根据本发明的过程控制方法和系统的一个实施例的主从数字机器控制设备的示意图，

图6是在一个连续流驱动的罐式化学反应器中进行放热化学反应的热量生成和去除曲线，

图7是连续流驱动的罐式化学反应器的示意图。

                   系统结构

本发明中采用了一台能在多任务多线索的环境下工作的数据计算机，与一台由多端口通信接口控制的专用微处理器配合工作。其结构示于图1和图2中。

图1中示出了一个具有一个物理过程(如工业过程)的多元件控制系统1。该系统中包括了一台主系统数字计算机11。该主系统数字计算机11提供了一种多任务、多线索环境，这在下面还要详述。该主系统数字计算机11通过专用的微机控制的多端口通信接口201与其中的过程(即工业过程)进行通信。图1中示出的一个典型的机器人材料拆除和材料处理岛中典型的传感器、控制器、作用器件和致动器件，包括数控机器401，机器人411，秤421，可编程逻辑控制器431，电机控制器441，机器操作人员终端451，机器视觉识别输入端461，和应变仪471。应该理解的是本发明的控制系统可以是分布式数字控制系统，传感器、控制器、作用器件和致动器件都可以是在主数字计算机11控制下的可编程控制器；另外，本发明的控制系统1也可以是直接数字控制系统，传感器、控制器、作用器件和致动器件都处于主数字计算机11的直接控制之下。这里所用的“传感器”一词意义很广，包括一切能将物理量转变成电信号的换能器。

另外还应注意的是图中示出的输入端和输出端的选定只起解释作用，虽然示出的是一个机器人材料拆除和处理岛，本发明的方法和装置同样可用于其它多变量过程。这里虽然使用了“过程控制”这一词，但应该理解的是其含义很宽，既包括对位置、运动、速度和加速度等的“伺服机构”式控制，也包括对温度、压力和流率的“过程”控制。

另外，本发明的中断方法和装置也既能用于过程控制，也能用于过程监测。

这样，在一个化学过程中，传感器、作用器件和致动器件可以包括液流和气流传感器，温度和压力传感器，光反射率、拆射率、吸收率传感器，高温计，速度传感器，加热和致冷致动器和作用器件，及液流控制器。同样，对于一个飞机控制系统而言，传感器、作用器件、致动器和控制器包括姿态、俯仰角、侧滚、偏航角、高度、速度、发动机状态及功率传感器，以及控制面致动器和作用器件。同样，在一个汽车系统中，输入和输出端可以是各轮速度传感器，刹车压力传感器，预点火传感器，排气传感器以及对刹车压力、驱动桥、分动箱、变速比、定时、点火提前量，混合气控制等起作用的作用器件。

图2中示出了控制系统1的简化高层示意图。常驻在数字计算机11中的控制系统段包括应用程序、多任务、多线索环境操作系统及多端口通信接口使能功能块，在图中它们被合起来标为单元101。应用程序可以包括过程控制应用程序，数字机器控制应用程序等等。上述的多任务、多线索操作系统对于全指令集计算机来说可以是IBM OS/2，对精简指令集计算机(如IBM公司的RISCSystem 6000精简指令集计算机)而言可以是IBM AIX。

图1中的通信接口201由专用实时微处理器301和专用存贮器311组成，如图2所示。举例(但不起限制本发明的作用)来说，上述的专用实时微处理器可以是一台Intel80186微处理器，这一点在下面还将加以详述。通信接口201还有(比方说)256K，512K，1M或更大的专用存贮装置。这样，取样算法和任务控制协议可以在独立于过程控制应用程序的运行但受其控制的情况下实现。这就将使多端口通信接口201能够控制用于收集数据和组织存贮的协议，并受过程控制应用程序的管理控制，从而产生出合适的中断。

通信接口201还包括多个通信端口211，用作RS-232和/或RS-422通信端口211a，211b，211c，211d，211e，211f，211g和211h。这些端口可以作为端口0-7，或者0-7以及8-15来访问，也可以象另一个实施例中那样作为通信端口0-7，8-15和16-23来访问。

                   多任务多线索环境

使用多任务、多线索环境能容纳大量的输入，并能以硬件中断速率来接收和处理输入。多任务是几个分离的但通常是相关的任务在一个单独的程序中运行的技术。这样通过并行工作和交替执行来实现。在多任务状态下，计算机好象是同时执行多个任务，如计算一个控制策略、从通信端口输入一个I/O和向通信端口输入一个I/O。多任务状态由操作系统加以控制，操作系统装入这些任务并且加以管理直至完成。在本发明的物理过程控制装置和方法中，由于I/O工作速率与主数字计算机处理速度之间有差异，因此采用多任务处理具有很多优点。这样，在一个任务等待输入时，另一个任务的指令可以执行。如果使用这样的控制系统的话，那么在物理测量值输入之间的时间可以用来(比方说)计算全局过程控制策略、重新设定传递函数。或者为具体的作用器件和致动器件产生具体的数字机器控制输出。

多线索技术是并行或近乎并行的事务处理，此时一个事务在另一个事务开始之前可以未被完全处理。多线索环境是能够支持多于一个的并行执行的逻辑处理路径的环境。

这里，(a)所用的“多任务”是指多个应用程序并行执行，比方说并行地计算(i)全局控制策略和(ii)送至具体的受控制作用器件或致动器件的具体数字机器控制输出；(b)所用的“多线索”是指多个任务的并行执行，比方说并行地(i)计算一个控制策略或者一个控制输出，(ii)输入一个物理变量如温度、压力、位移或者速度的值，如/或(iii)输出控制器、作用器件或者是致动器件的设定值。

               中断控制的数据传递

中断控制的数据传递与多任务、多线索环境相结合的话将特别有好处。它允许过程控制应用程序以比通过轮询达到的速度高得多的速度例如以系统硬件速度检测和处理接收到的数据。图3中的流程图示出了系统读I/O的操作。

如图3所示，过程控制应用程序在多任务、多线索环境下运行。这示于图3中的方框1中。对至少一个过程物理输出的检测和数字化将结合通信端口之一并行进行。检测和数字化在图3中由方框来表示。检测到并加以数字化了的物理过程输出被暂时存贮在与多端口通信接口中的通信端口相联的专用存贮器中，由图3中的方框表示。当该输出被存贮之后，由多端口通信接口专用微处理器产生一个中断请求，给与上述的过程物理输出相应的通信端口作出标志，中断请求的产生在图3中由方框4来表示。

在一个与主数字计算机正在执行的应用程序、任务或者线索有关的适当时刻，主数字计算机将中断任务或者线索，执行中断服务程序，这由图3方框5来表示。中断服务程序将中断或者取消(比方说)过程控制应用程序任务或线索，并将通信端口存贮器中的内容输入到主数字计算机11的ALU或者适当的寄存器或者存贮器地址中。存贮器传送由图3中的方框6表示。在输入了变量的值之后，过程控制任务或者线索将以这个物理过程变量的新值恢复其过程控制应用程序。图3中的方框7表示了中断服务程序的完成以及中断或者挂起的线索或任务的恢复。

新输入的值接着被用来产生一个与这个新输入的过程物理输出相应的过程控制输出。用物理量输入的新值来计算新的控制输出值，示于图3中的方框8中。一个新的过程控制输出的计算可以包括改变构成系统模型或者传递函数的一个或多个差分方程或者改变期望的输出这样的任务。计算出的过程控制输出的新值将由数字计算机送至受控物理过程的一个作用器件作为输入。这在图3中用方块9来表示。

                  多端口通信模块

多端口通信接口201具有能与主数字计算机11分离的微处理器301和存贮器311，每个通信端口211a…h与该专用微处理器301和专用存贮器311相联。采用这种布局，可使采样算法独立于主数字计算机11中的过程控制应用程序的运行但受其管理的状态下进行。多端口通信接口201监测多个过程输出、捕获输出值，并将捕获到的值存贮在与该通信接口相联的存贮器中。这些暂存值再在中断控制下被送入上述的数字计算机中。

从功能上将专用微处理器301和存贮器311下移至多端口通信接口201(由图1中的接口卡来表示)将使多端口通信端口201控制采集数据、组织存贮器以及产生适当中断的协议。这将使主数字计算机11关于处理这些任务。

图1中的通信接口201由专用微处理器301和专用存贮器311组成，如图2所示。多端口通信接口201中的专用微处理器301是一个实时协处理器。这个专用微处理器可以是一个Intel80186微处理器。

数字化的过程数据可以在产生一个结束串定界符或收到预配置数量的字符后加以处理，如存贮在存贮器311中。当对多端口通信接口的存贮完成以后适当状态寄存器状态改变时，多端口通信接口处理器就将设置一个中断请求标志。

具体地说，在接收和存贮数字化的过程数据时，专用微处理器301将产生一个中断请求。状态寄存器指示出一个通信端口，即相应的过程物理输出端。当主数字计算机11响应于中断请求而进入中断服务线索或任务时，专用微处理器将恢复数据总线的控制，并送出存贮在由状态寄存器指示的存贮器地址上的数据。这将把被寻址的多端口通信接口存贮器311地址上的内容输入至主数字计算机11中相应的应用程序线索中。

数据采样和过程控制与系统结构的集成数据采样和过程控制与系统结构的集成将通过下面的系统来加以描述：主数字计算机具有Intel i486微处理器，工作在IBM OS/2多任务、多线索环境下，多端口通信接口具有一个专用存贮器和一个专用的Intel8086、8088或者80186微处理器。

Intel80186微处理器是一种16位微处理器，具有二个分离的处理单元、一个执行单元、一个总线接口单元EIU，具有多路复用的外部16位总线和内部16位结构。Intel80186微处理器结构中包括一个16位算术逻辑单元和16位的内部寄存器。芯片组中不管是与处理器芯片集成在一起的(如Intel80186处理器)还是分离的(如8088或8086处理器中)，都包括DMA控制器，芯片选择单元、总线控制器和I/O控制器。

多端口通信接口具有多个通信端口(如8个RS232通信端口或者等量的RS-422通信端口或者是它们的组合)、RAM、存贮器管理单元、总线控制器、和数据通信处理器。多端口通信接口通过数据总线与主数字计算机相连。

主数字计算机有一个工作在IBM OS/2多任务、多线索操作系统下的Intel I486微处理器。该微处理器有一组芯片，包括局部I/O支持芯片装置(用于支持并行、串行端口，软盘驱动器，显示器，图形等)或者局部通道支持芯片装置(用于支持I/O外设，图形，软驱等)，中央仲裁控制，存贮器刷新产生和循环，地址译码(包括对中断控制器的地址译码)，总线，超高速缓冲存贮器控制装置和存贮器装置。

多端口通信接口的各个通信端口在专用Intel80186微处理器的控制下工作。从各个通信端口进行的数据收集既可以是系统驱动的(如中断驱动)，也可以是软件驱动(如轮询)。

微处理器在适当的软件控制下对数据进行处理。这可以简单到只是把测量值与同一物理量输出值的前一测量值进行比较。如果自从上次输出之后没发生变化，处理器则执行下一个任务或线索。如果发生了变化，新值将被存入存贮器中，存贮器状态寄存器、指示器、标志或位也会变化。

通过设置与具体的通信端口相应的存贮器状态寄存器或者其中的一位，将触发从多端口接口至主数字计算机的数据传送。这将通过存贮器状态处理来发生。输入一个存贮器状态变化将启动从多端口通信接口至主数字计算机的下列数据传送序列(只起示例作用，不起限制本发明的作用)中的一个：

模式1：

1.存贮器状态寄存器激发环形指示器，RS-232脚22。

2.主数字计算器将其作为中断请求处理，将数据端准备好信号置为有效，RS232脚20。

3.数据设置准备线将被激活。

4.数据将传送到多端口通信接口RS232脚2上，再由主数字计算机的脚3接收。该协议可以由硬件、固件或软件确定，以便识别源通信端口。

5.多端口通信接口接着送出“Control-D”作为通信序列的结束。

模式2：

1.多端口通信接口将数据设置准备线置为有效，RS-232脚6。

2.多端口通信接口接着把发送请求RS232脚4置为有效。这将由主数字计算机的脚8作为“数据载体检测”信号接收到，并被主数字计算机作为一个中断请求来处理。

3.当正在主数字计算机中运行的应用程序完成进程中的任务或线索之后，它将把“发送请求”信号作为一个中断请求，进入适当的中断服务程序，并执行中断请求应答。这将要么当作RS-232脚5上的“清除发送”信号有效来处理，要么将RS-232脚5的“清除发送”信号有效。

4.数据传送到多端口通信接口的RS232中的脚2上，并由主数字计算机中的脚3接收。该协议可以由硬件、固件或软件确定，以便识别源通信端口。

5.多端口通信接口接着再送出一个“Control-D”信号作为通信序列的结束。

在主数字计算机中，处理一个可屏蔽的中断请求将启动一个中断序列，它包括：建立中断类型，将PSW，CS和IP寄存器中的内容推入堆栈中，清除IF和TF标志，将存贮单元上的内容送入IP(中断指针)和CS中，开始中断程序，使能中断，执行IRET(中断返回)，将IP，CS和PSW从堆栈弹出返回被中断的应用程序中。

                    控制策略

本发明的方法特别适用于对时间上离散的物理系统进行控制。离散时间系统是那些可以用差分方程来描述或建立模型的系统。复杂的离散时间系统可以用状态空间方程来描述或建立模型。在状态空间方程中，矢量U表示驱动物理系统的外部输入，矢量Y表示系统输出或系统响应，矢量X表示系统的内部或状态变量。

一般来说，描述系统在任一时刻(K+1)时的内部状态和矢量方程可由下面的矢量/矩阵方程给出。

            X(K+1)＝f〔X(K)，U(K)〕

这意思是说，(K+1)时刻的系统状态，矢量X(K+1)，是前一时刻的系统状态X(K)和前一时刻的输入U(K)的函数。系统的输出矢量Y(K+1)则由下面的矢量/矩阵方程给出：

            Y(K)＝g〔X(K)，U(K)〕

如果系统的矢量/矩阵方程能被线性化，那么系统的矢量/矩阵方程可以化简为：

        X(K+1)＝A(K)X(K)+B(K)U(K)

          Y(K)＝C(K)X(K)+D(K)U(K)

这里A(K)，B(K)，C(K)，D(K)是过程控制领域内公知的系统传送矩阵。

根据本发明的方法，矢量Y被监测，对输入矢量U，上面的方程也被递归求解，从而得到希望的输出矢量Y。这样，通过常规的比例、积分、差分策略或者通过各种数值策略可以得到输出矢量Y。该策略视具体的物理系统而定。下面示出了各种系统。

                 集成系统

1.自动化岛的集成

图4中示出的集成系统将多个图1中所示的那种“自动化岛”连接了起来。这是一个计算机集成制造(CIM)应用的一个例子，其中订货或销售是整个过程的输入，一个局域网络将使该局域网络内的所有成员能执行并且监视产品的计划确定、工艺制订、制造、装配、测试和运输。在图4中的例子中，每组元件都与产品加工或者一个部件或者一个配件或者一个功能(加材料去除、装配或测试)有关。每个岛上都有一个一级主系统数字计算机11。该主系统数字计算机11提供一个多任务多线索环境。该一级主系统计算机11通过专用微处理器控制的多端口通信接口201与局部处理设备即自动化岛进行通信。一个机器人材料去除和材料处理岛的典型传感器、控制器、作用器件及致动器件包括一个数控机床401，一个机器人411，一个秤421，一个可编程逻辑控制器431，一个电机控制器441，一个机床操作人员终端451，一个机器视觉识别输入461和一个应变仪471。

单独的系统1处于由一台二级主系统数字计算机5控制的局域网络3中。这个局域网络提供(比方说)每个子系统的指标和容差，在子系统之间传送“如生产时”数据进行细微校正，并且传送回上述的二级主系统，以改变控制设置或者序列，以及平衡制造负载等。

               主从数字机床控制系统

图5中示出了一个主从数字机床控制系统。该数字机床控制系统具有一个主系统数字计算机11。该主系统数字计算机11提供一种多任务、多线索环境。一级主系统计算机11通过专用微处理器控制的多端口通信接口201与进程进行通信。一个机器人材料去除和材料处理岛的典型传感器、控制器、作用器件和致动器件包括：数控机床401，电机控制器441，机床操作人员终端451以及应变仪471。

在机器人制造过程中，设计数据从主数字计算机11进入机器人单元，而专用的机器人微处理器则监测和控制机器人手臂的位置和自由度。

             化学反应器系统

在连续流体推动的罐式化学反应器(CFSTR)中进行的放热化学反应很难控制。图6中用热产生和排出曲线示出了一个在连续流体推动的反应罐中进行的单一的放热化学反应，图中示出了一条热去除曲线HR和一条热生成曲线HG。这二条曲线在三个稳定的状态下相交，A在Tss1，B在Tss2，C在Tss3，这里符号Tss表示稳定状态温度。

如果反应器处于温度为Tss2时的稳定状态B，那么它将被引向一个新的稳定状态A或C。但是，如果反应器在处于稳定状态A或C时被扰动，那么它将回到被扰动的那个稳定状态。

稳定状态的位置可以通过改变控制变量来改变。比方说，通过增加滞留时间(即降低CFSTR中的流率)，将使热生成曲线的斜率和S-锐度增加，曲线也将移向左方。增加反应温度可使热去除曲线移向右方。

图7中示出了一个连续流体推动的罐式化学反应器。反应器501有多个输入管线511a，511b，511c，分别由控制阀521a，521b和521c来控制；并与热交换器531a，531b和531c相接触。这些热交换器531a，531b和531c分别由控制装置533a，533b和533c加以控制。产品通过控制装置543控制的管道541来输出。产品温度由传感器545加以测量，内部压力由传感器547加以测量，产品流率由传感器549加以测量。

一个可行的控制策略将是确定一个在设定流率下使产品质量最佳的温度，然后控制其它变量才达到这个温度。

虽然本实施例只针对稳定状态或者“流动”过程来描述的，但上述的过程也可以是一批过程，过程变量依据时间而变化。

使用多个通信端口将一个多变量物理过程通过利用中断驱动的输入/输出与一个主数字计算机控制器联系起来的做法可以广泛使用。因此，虽然本发明是针对某个特定的集成控制系统来描述的，但是其意途不在于限定本发明的范围，本发明的范围只由后面的权利要求来确定。

Claims (9)

1.使用一个过程控制器来控制一个多输出物理过程的方法，该过程控制器包括：

a.一台多任务环境的数字计算机，

b.上述的数字计算机具有多个通信端口，上述的通信端口具有微处理器装置和与之相连的存贮装置，

上述方法的特征在于下列步骤：

a.在上述的数字计算机中运行一个过程控制应用程序，

b.对上述的通信端口之一上的上述过程物理输出中的一个进行检测和数字化，

c.将上述的数字化了的过程物理输出存贮在通信端口的存贮装置中，

d.从对应于上述过程物理输出的通信端口产生一个中断请求，

e.运行中断程序，将通信端口存贮装置中的内容输入到上述数字计算机中，

f.用与新输入的过程物理输出相应的变量值继续执行过程控制应用程序，并且产生一个与输入的过程物理输出相应的过程控制输出，

g.把上述的过程控制输出作为输入送至上述物理过程的作用器件。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：用相联的微处理器装置监视每个端口的物理过程输出数据，将上述物理过程输出数据存贮在与通信端口相联的存贮装置中，之后再从上述的通信端口产生中断请求。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：监视一个端口的数据中的结束串限定符，将每个限定的串存贮在与该通信端口相联的存贮装置中。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：监视一个端口的数据中的预定数量的字符，将每个字符串存贮在与该通信端口相联的存贮装置中。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：以数字计算机硬件中断速率将通信端口存贮装置中的内容输入上述的数字计算机中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于下列步骤：

a.从对应于一个过程物理输出的通信端口向一个对应于上述通信端口和过程物理输出的应用线索产生一个中断请求，

b.运行中断程序，以将通信端口存贮装置中的内容输入到数字计算机中相应的应用线索中，

c.用相应的应用线索去处理新输入的过程物理输出，并且产生一个与输入的过程物理输出相应的过程控制输出，

d.将应用线索的过程控制输出作为输入送至上述物理过程的作用器件，

e.结束对该线索的处理。

7.使用一个过程控制器来控制一个多输出物理过程的方法，该过程控制器包括：

a.一台多任务环境的数字计算机，

b.上述的数字计算机具有多个通信端口，上述的通信端口具有微处理器装置和与之相连的存贮装置，

上述方法的特征在于下列步骤：

a.在上述的数字计算机中运行一个过程控制应用程序，

b.对上述的通信端口之一上的上述过程物理输出中的一个进行检测和数字化，

c.将上述的数字化了的过程物理输出存贮在通信端口的存贮装置中，

d.从对应于上述过程物理输出的通信端口向与上述通信端口和过程物理输出相应的一个应用线索产生一个中断请求，

e.运行中断程序，以将通信端口存贮装置中的内容输入到上述数字计算机中相应的应用线索中，

f.用对应于新输入的过程物理输出的变量值恢复执行过程控制应用程序，并且产生一个与输入的过程物理输出相应的过程控制输出，

g.把上述的过程控制输出作为输入送至上述物理过程的作用器件，以及

h.结束对该线索的处理。

8.使用一个数据采集系统来监控一个多输出物理过程的方法，该数据采集系统包括：

a.一台多任务环境的数字计算机，

b.上述的数字计算机具有多个通信端口，上述的通信端口具有微处理器装置和与之相连的存贮装置，

上述方法的特征在于下列步骤：

a.在上述的数字计算机中运行一个过程控制应用程序，

b.对上述的通信端口之一上的上述过程物理输出中的一个进行检测和数字化，

c.将上述的数字化了的过程物理输出存贮在通信端口的存贮装置中，

d.从对应于上述过程物理输出的上述通信端口产生一个中断请求，

e.运行中断程序，以将通信端口存贮装置中的内容输入到上述数字计算机，

f.恢复上述的应用程序。

9.控制一个多输出物理过程的设备，其特征在于：

a.一台多任务环境的数字计算机，上述的数字计算机具有：

i.多个通信端口，上述的通信端口具有微处理器装置和与之相连的存贮装置，以在存贮装置中存贮过程物理输出，

ii.用于运行一个过程控制应用程序的装置，

b.用于对上述的通信端口之一上的上述过程物理输出之一进行检测和数字化的装置，

c.用于与上述的通信端口相联的、用于从接收和存贮一个过程物理输出的上述的通信端口向上述数字计算机产生一个中断请求的装置，

d.用于上述的数字计算机中运行中断程序以将通信端口存贮装置中的内容输入到上述数字计算机中的装置，

e.用于处理对应于新输入的过程物理输出的变量值，并且产生一个与输入的过程物理输出相应的过程控制输出的过程控制应用装置，

f.用于把上述的过程控制输出作为输入送至上述物理过程的作用器件的装置。

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