CN112702247A - 一种ff现场总线系统的混合控制方法、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种FF现场总线系统的混合控制方法、装置及计算机可读存储介质，方法包括：根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。本方法利用FF主站算法功能块代替待转换DCS算法功能块，使得得出的目标功能块软件组态中的各功能块的类型统一，因此只需利用一个组态软件便能够实现混合控制，从而能够降低在对FF现场总线系统进行混合控制时所需的系统资源，能够提高混合控制操作过程的便捷度。

Description

一种FF现场总线系统的混合控制方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及总线系统领域，特别涉及一种FF现场总线系统的混合控制方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

基金会现场总线FF(Fieldbus Foundation)是当今自动化系统领域的新兴技术，是针对自动化系统的需求而设计的一种全数字式的串行双向通讯系统，通过数字、串行、双向的通信方法将各种现场设备(FF从站)如传感器、执行器与控制器等连接在一起，解决现场设备间的数字通信以及现场设备与高级控制系统乃至整个企业信息化管理系统之间的信息传递问题。

随着自动化系统技术的快速发展，FF现场总线系统的规模越来越大，目前需要将控制器算法参与到下层现场设备的控制算法中，实现对FF现场总线系统的混合控制。如图1为现有技术中的一种FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态示意图，通过现场设备的算法功能块FFAI、FFPID和FFAO以及DCS算法功能块PID(proportional-integral-derivative，比例-积分-微分)共同实现对FF现场总线系统的混合控制策略。但是，现有技术在实现混合控制时，需要利用组态软件分别完成不同类型的算法控制，再将不同的算法控制结果进行综合计算，确定出混合控制结果。显然，现有技术的方法，不仅导致所需的系统资源较多，而且混合控制操作的过程繁琐复杂。

因此，如何降低在对FF现场总线系统进行混合控制时所需消耗的系统资源，提高混合控制操作过程的便捷度，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种FF现场总线系统的混合控制方法，能够降低在对FF现场总线系统进行混合控制时所需消耗的系统资源，提高混合控制操作过程的便捷度；本发明的另一目的是提供一种FF现场总线系统的混合控制装置及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为解决上述技术问题，本发明提供一种FF现场总线系统的混合控制方法，包括：

根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；

将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；

利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

优选地，所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态的过程，具体包括：

根据所述算法功能块软件组态中的算法连接关系，编译生成所述FF主站和每个FF从站的虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息；

将所述虚拟通讯关系和链接关系、所述功能块调度信息发送给所述FF主站和各所述FF从站，得出所述目标功能块软件组态。

优选地，在所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，进一步包括：

隐含显示所述FF主站中的算法功能块。

优选地，在所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，进一步包括：

发出对应的提示信息。

优选地，进一步包括：

控制所述FF主站按照功能块调度信息进行功能块调度管理。

优选地，所述利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制的过程，具体包括：

按照预设时间周期利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

优选地，当所述算法功能块软件组态中存在多个所述待转换DCS算法功能块时，所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态的过程，具体包括：

将多个所述待转换DCS算法功能块的不同输入输出测点转换为同一所述FF主站算法功能块中的不同输入输出通道，得出所述目标功能块软件组态。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种FF现场总线系统的混合控制装置，包括：

确定模块，用于根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；

转换模块，用于将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；

控制模块，用于利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种FF现场总线系统的混合控制装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一种FF现场总线系统的混合控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一种FF现场总线系统的混合控制方法的步骤。

本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制方法，包括：根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。可见，本方法是通过将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，利用FF主站算法功能块代替待转换DCS算法功能块，使得得出的目标功能块软件组态中的各功能块的类型统一，因此只需利用一个组态软件便能够实现混合控制，从而能够降低在对FF现场总线系统进行混合控制时所需的系统资源，能够提高混合控制操作过程的便捷度。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种FF现场总线系统的混合控制装置及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态示意图；

图2为本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种根据硬件组态确定出的算法功能块软件组态的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种目标功能块软件组态的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制装置的结构图；

图6为本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制装置的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例的核心是提供一种FF现场总线系统的混合控制方法，能够降低在对FF现场总线系统进行混合控制时所需消耗的系统资源，提高混合控制操作过程的便捷度；本发明的另一核心是提供一种FF现场总线系统的混合控制装置及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

为了使本领域技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图2为本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制方法的流程图；如图2所示，一种FF现场总线系统的混合控制方法包括：

S10：根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态。

具体的，在本实施例中，首先需要确定出FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态，然后在DCS工程站的组态软件中添加与硬件组态对应的各设备信息，在设备信息添加完成之后，便可以生成对应的算法功能块软件组态，即，FF现场总线系统中的各现场设备(FF从站)的算法功能块和DCS算法功能块设置在同一算法组态软件中；算法功能块软件组态中的各功能块与硬件组态中的各硬件设备相互对应，算法功能软件组态模拟实现硬件组态对应的算法逻辑。

如图3所示，为本发明实施例提供的一种根据硬件组态确定出的算法功能块软件组态的示意图；在本实施例中，硬件组态包括现场设备(FF从站)的算法功能块FFAI、FFPID和FFAO以及DCS算法功能块PID，在实际操作中，还可以包括其他类型的硬件组态，本实施例对此不做限定。

S20：将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态。

需要说明的是，在本实施例中，实现混合控制策略的核心是将混合控制中待转换DCS算法功能块的输入输出测点映射到FF主站功能块的输入输出通道。如图4所示，为本发明实施例提供的一种目标功能块软件组态的示意图，结合图3和图4可知，将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，即待转换DCS算法功能块PID由FF主站算法功能块替代，待转换DCS算法功能块PID中的输入输出测点被FF主站算法功能块的输入输出通道替代，并一一映射，从而确定出目标功能块软件组态。

S30：利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

具体的，在确定出目标功能块软件组态之后，将其下装到FF现场总线控制系统中的控制器中，控制器在接收到输入参数之后，利用目标功能块软件组态进行混合控制计算，得出混合控制结果，再利用混合控制结果进行数据交互混合控制。

本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制方法，包括：根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。可见，本方法是通过将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，利用FF主站算法功能块代替待转换DCS算法功能块，使得得出的目标功能块软件组态中的各功能块的类型统一，因此只需利用一个组态软件便能够实现混合控制，从而能够降低在对FF现场总线系统进行混合控制时所需的系统资源，能够提高混合控制操作过程的便捷度。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例中，将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态的过程，具体包括：

根据算法功能块软件组态中的算法连接关系，编译生成FF主站和每个FF从站的虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息；

将虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息发送给FF主站和各FF从站，得出目标功能块软件组态。

需要说明的是，在本实施例中，具体是根据算法功能块软件组态中的算法连接关系，编译生成FF主站和每个FF从站的虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息；即确定出FF主站与哪些FF从站通信相连，FF主站算法功能块的各接口分别与FF从站算法功能块的哪些接口对应相连，以及FF主站算法功能块以及各FF从站算法功能块进行数据调度的调度信息。需要说明的是，在本实施例中，FF主站还可以进一步确定出功能块输入输出信息以及功能块参数信息；其中，功能块输入输出信息指的是FF主站中功能块中使用了哪些输入输出通道；功能块参数信息指的是FF主站中功能块对应的算法信息。

在确定出FF主站和每个FF从站的虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息等信息之后，由DCS工程站的组态软件将各虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息发送到FF主站以及各FF从站，以实现利用FF主站算法功能块代替待转换DCS算法功能块的目的，进而得出目标功能块软件组态。

对应的，FF主站中功能块需要利用自身的功能块输出对应的数据，并接收与之相连的FF从站算法功能块输出的数据，以完成FF主站算法功能块在混合控制中数据的采集和输出，实现混合控制策略；如图4所示，FF主站算法功能块通过In_1接口接收FF从站算法功能块FFAI的OUT接口输出的数据信息，并通过Out_1接口将自身计算出的需要输出的数据发送给FF从站算法功能块FFPID的CSV接口。可见，按照本实施例的方法能便捷准确地实现利用FF主站算法功能块代替待转换DCS算法功能块的目的。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例在将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，进一步包括：

隐含显示FF主站中的算法功能块。

在本实施例中，具体是在确定出目标功能软件组态之后，进一步将FF主站中的算法功能块进行隐含显示，即设置为对用户不可见的状态。需要说明的是，本实施例通过隐含显示FF主站中的算法功能块，能够使得显示目标功能块软件组态的显示界面更加整洁。

另外需要说明的是，在实际操作中，还可以进一步设置选择键，对应开启隐含显示功能或者关闭隐含显示功能，以便用户根据实际需求进行选择当前是通过隐含显示/正常显示的方式来显示FF主站中的算法功能块，从而能够进一步提升用户的使用体验。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例在将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，进一步包括：

发出对应的提示信息。

具体的，在本实施例中，是在将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，进一步触发提示装置发出对应的提示信息。需要说明的是，提示装置可以具体是蜂鸣器和/或指示灯和/或显示器，通过触发蜂鸣器/指示灯/显示器等提示装置发出对应的提示信息，如蜂鸣音/闪烁灯/显示文字或图像等，以直观地提示用户当前已经完成确定出目标功能块软件组态的操作，能够利用目标功能块软件组态实现混合控制，从而能够进一步提升用户的使用体验。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例进一步包括：

控制FF主站按照功能块调度信息进行功能块调度管理。

需要说明的是，在混合控制策略中，FF主站不仅需要控制各FF从站进行配置下装的操作，而且需要依据预先设置的功能块调度信息对自身以及各FF从站进行功能块调度管理操作。需要说明的是，在本实施例中，功能块调度信息包括控制各功能块发送数据信息的时间，以及可进行数据发送的时长等信息。

可见，本实施例能够更完整地对FF线程总线系统进行混合控制。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例中，利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制的过程，具体包括：

按照预设时间周期利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

在将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，便可以利用目标功能块软件组态对FF现场总线系统进行混合控制；在本实施例中，具体是按照预设时间周期进行混合控制操作，即按照预设时间周期获取输入参数，并按照预设时间周期利用目标功能块软件组态进行混合控制计算，得出混合控制结果，再利用混合控制结果进行数据交互混合控制。

可见，本实施例通过按照预设时间周期利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制，避免需要用户手动控制执行数据交互混合控制操作，进一步提高混合控制的便捷性。

在上述实施例的基础上，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化，具体的，本实施例中，当算法功能块软件组态中存在多个待转换DCS算法功能块时，将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态的过程，具体包括：

将多个待转换DCS算法功能块的不同输入输出测点转换为同一FF主站算法功能块中的不同输入输出通道，得出目标功能块软件组态。

具体的，在本实施例中，当算法功能块软件组态中存在多个待转换DCS算法功能块时，利用FF主站算法功能块中的不同输入输出通道映射不同的待转换DCS算法功能块的输入输出测点，实现利用一个FF主站算法功能块代替多个待转换DCS算法功能块；并且，具体是根据FF主站功能块中输入输出通道的个数以及各待转换DCS算法功能块的输入输出测点数确定出FF主站功能块能够代替的待转换DCS算法功能块的最大数量；本实施例的方法能够在存在多个待转换DCS算法功能块时，避免使用多个FF主站算法功能块，进一步提高混合控制的便捷度。

上文对于本发明提供的一种FF现场总线系统的混合控制方法的实施例进行了详细的描述，本发明还提供了一种与该方法对应的FF现场总线系统的混合控制装置及计算机可读存储介质，由于装置及计算机可读存储介质部分的实施例与方法部分的实施例相互照应，因此装置及计算机可读存储介质部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。

图5为本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制装置的结构图，如图5所示，一种FF现场总线系统的混合控制装置包括：

确定模块51，用于根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；

转换模块52，用于将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；

控制模块53，用于利用目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

本发明实施例提供的FF现场总线系统的混合控制装置，具有上述FF现场总线系统的混合控制方法的有益效果。

作为优选的实施方式，转换模块具体包括：

编译子模块，用于根据算法功能块软件组态中的算法连接关系，编译生成FF主站和每个FF从站的虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息；

发送子模块，用于将虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息发送给FF主站和各FF从站，得出目标功能块软件组态。

作为优选的实施方式，一种FF现场总线系统的混合控制装置进一步包括：

显示模块，用于隐含显示FF主站中的功能块。

作为优选的实施方式，一种FF现场总线系统的混合控制装置进一步包括：

提示模块，用于在将算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，发出对应的提示信息。

作为优选的实施方式，一种FF现场总线系统的混合控制装置进一步包括：

调度模块，用于控制FF主站按照功能块调度信息进行功能块调度管理。

作为优选的实施方式，当算法功能块软件组态中存在多个待转换DCS算法功能块时，转换模块具体包括：

转换子模块，用于将多个待转换DCS算法功能块的不同输入输出测点转换为同一FF主站算法功能块中的不同输入输出通道，得出目标功能块软件组态。

图6为本发明实施例提供的一种FF现场总线系统的混合控制装置的结构图，如图6所示，一种FF现场总线系统的混合控制装置包括：

存储器61，用于存储计算机程序；

处理器62，用于执行计算机程序时实现如上述FF现场总线系统的混合控制方法的步骤。

本发明实施例提供的FF现场总线系统的混合控制装置，具有上述FF现场总线系统的混合控制方法的有益效果。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述FF现场总线系统的混合控制方法的步骤。

本发明实施例提供的计算机可读存储介质，具有上述FF现场总线系统的混合控制方法的有益效果。

以上对本发明所提供的FF现场总线系统的混合控制方法、装置及计算机可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

Claims (10)

1.一种FF现场总线系统的混合控制方法，其特征在于，包括：

根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；

将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；

利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态的过程，具体包括：

根据所述算法功能块软件组态中的算法连接关系，编译生成所述FF主站和每个FF从站的虚拟通讯关系和链接关系、功能块调度信息；

将所述虚拟通讯关系和链接关系、所述功能块调度信息发送给所述FF主站和各所述FF从站，得出所述目标功能块软件组态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，进一步包括：

隐含显示所述FF主站中的算法功能块。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态之后，进一步包括：

发出对应的提示信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

控制所述FF主站按照功能块调度信息进行功能块调度管理。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制的过程，具体包括：

按照预设时间周期利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，当所述算法功能块软件组态中存在多个所述待转换DCS算法功能块时，所述将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态的过程，具体包括：

将多个所述待转换DCS算法功能块的不同输入输出测点转换为同一所述FF主站算法功能块中的不同输入输出通道，得出所述目标功能块软件组态。

8.一种FF现场总线系统的混合控制装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于根据FF现场总线系统的混合控制策略的硬件组态确定出对应的算法功能块软件组态；

转换模块，用于将所述算法功能块软件组态中的待转换DCS算法功能块转换为对应的FF主站算法功能块，得出目标功能块软件组态；

控制模块，用于利用所述目标功能块软件组态进行数据交互混合控制。

9.一种FF现场总线系统的混合控制装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的FF现场总线系统的混合控制方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的FF现场总线系统的混合控制方法的步骤。

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