CN1154898C - 在处理设备节点间分配数据的分布式过程控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为控制处理设备中的相联系处理过程，特别是为在控制此类设备的实时过程控制系统的不同节点间的数据分配提供了系统和方法。一个范例性的处理控制系统包括大量的检测器，可控装置，和通信路径，以及一个计算机系统。检测器和可控装置与处理设备中的各种处理过程相联系，并且通信路径将检测器和可控装置与计算机系统联系起来。其中计算机系统对与处理设备有关的数据进行处理，并向各节点发送该数据。各节点也通过通信路径彼此相联系。计算机系统包括用户节点和发布者节点，其中用户节点需要与某些处理过程相联系的数据。发表者节点监控与用户节点相联系的预约列表，并作为响应，有选择地利用一些通信路径向用户节点传送数据实例。通信路径具有一定的数据通信容量，并且计算机系统使用发布者节点控制数据分配，以达到充分利用该数据通信容量的目的。
Description
发明的技术领域
总体上讲，本发明是指处理控制系统，更确切地讲，它是使用发布(publish)/预约(subscribe)数据分配方案的处理控制系统和方法。
发明背景
当今典型的处理设备(例如，制造厂、矿石或原油精炼厂等等。)是使用分布控制系统来管理的。当代控制系统包括大量适合监视和/或控制各种设备处理过程的模块。传统的方法是将这些模块连接在一起以形成控制系统的分布特性。该方法提供了增强的性能和容量来扩展或缩减(比例缩放)控制系统，以满足设备变化的需求。
处理设备管理供应商，诸如Honeywell公司，开发能适于满足广范围处理要求(例如，全球性、区域性或其他)和设备类型(例如，制造、精练)的控制系统。这样的供应商具有两个主要目标。第一个目标是集中控制尽量多的处理过程以改善设备的总效率。第二个目标是支持通用接口，它在各种监视或控制处理过程的模块间传递数据，也和任何此类集中控制器或操作中心进行数据通信。每个处理过程，或一组相联系处理过程都具有一个或多个输入特性参量(如，流量、馈给、功率等)和与之相联系的输出特性参量(如，温度、压力等)。模型预测控制(model predictive control)(“MPC”)技术已经被用于将某些处理过程作为以上特性参量的函数来进行优化。一种MPC技术使用了某些过程的算法表示法来预测与之相联系的特性参量值(以参数、变量等表示)，它可更好地控制该系统。近年来，物理、经济和其他因素被纳入到对这些相联系处理过程的控制系统中来。
该技术的实例已在以下专利中作了说明：美国专利No.5,351,184题目为“利用距离控制的多变量预测控制方法”；美国专利No.5,561,599题目为“在多变量预测控制器中引入独立前馈控制的方法”；美国专利No.5,572,420题目为“利用距离控制的多变量预测控制的最佳控制器设计方法”；美国专利No.5,547,638题目为“在利用距离控制的多变量预测控制器中变量最佳换算(optimalscaling)方法”；这些专利通常归于本发明的受让人所拥有，并且出于所有目的在此处纳入作为参考。(先前作为参考纳入的正要颁发的专利和美国专利申请号为08/490,499以下都是归入“Honeywell专利和申请”中)
用于监视和控制处理过程的分布控制系统，通常是通过公共通信路径连接起来的，诸如，通过局域网结构(LAN)或广域网结构(WAN)。当要求节点(requesting node)需要从响应节点(respondingnode)获取一个数据时，它通过网络发出一个获取数据请求，并且随后响应节点通过网络将数据发回。一旦需求节点需要数据的当前值，这种请求/响应循环就重复进行。这必然导致，当网上数据通信量接近网络最大带宽时出现数据分配困难，并且在频繁请求的节点处会造成瓶颈效应。因而在技术上，需要改进的控制系统能够在网络各节点间传输大量数据，而不会超过网络带宽并且不会在频繁请求的节点处形成瓶颈效应。在本领域中，还特别需要改进的控制系统能够向大量具有最小总线通信容量的节点提供最新的数值。
美国专利说明4926 375揭示了一种具有源和宿节点的方案，它要求特殊格式的消息到达源节点。
发明概要
根据本发明的第一方面，提供了一种用于在处理设备各节点间分配数据的分布式实时过程控制系统，所述节点通过通信路径相联系，所述系统包括用户节点和发布者节点，该用户节点需要与所述处理设备的某些处理过程相联系的数据，该系统特征在于，发布者节点监控与所述用户节点相联系的预约列表，该预约列表指示与所述处理设备的处理过程相联系的数据分配，并且作为响应，使用所述一些通信路径有选择地向所述用户节点传送所述数据的实例。
根据本发明的另一方面，提供了在分布式实时过程控制系统中使用的一个发布者节点，该分布式实时过程控制系统是用于从发布者节点在处理设备的用户节点间分配数据的系统，其中所述发布者节点和用户节点是通过通信路径相联系的，并且包括所述发布者节点，所述发布者节点和用户节点的其特征在于：一个监控与用户节点相联系的预约列表的监视控制器，所述预约列表指示与所述处理设备的处理过程相联系的数据的分配；和一个与所述监视控制器相联系的通信控制器，它可响应所述被控的预约列表，通过一些所述的通信路径有选择地向用户节点传送所述数据的实例。
该通信路径具有数据通信容量，而且该系统可利用所述发布者节点控制数据分配以有效利用所述数据通信容量。这些发布者节点可在存储器中存储所述选择传送的所述数据。这些发布者节点可对所述数据当前实例与所述存储数据实例比较结果作出响应。
这些用户节点可向所述发布者节点(P1-Pn)传送数据转移安排特性参量，所述发布者节点包括在所述预约列表中的所述特性参量。至少有一个所述预约列表是可以修改的。
该系统包括多个与所述处理设备的处理过程相联系的检测器和可控装置；将多个检测器和可控装置与一计算机系统联系起来的通信路径；和所述计算机系统处理与所述处理设备有关的数据，并在所述计算机系统的各个分布节点间分配所述数据，所述节点通过一些所述通信路径彼此相联系，所述计算机系统包括需要与某些所述处理过程相联系数据的用户节点。
在本发明的再另一方面，提供了一种运行分布式实时过程控制系统的方法，该分布式实时过程控制系统是用于从发布者节点在处理设备的用户节点间分配数据的系统，所述发布者节点和用户节点通过通信路径联系起来，所述操作方法特征在于具有步骤：监控与用户节点相联系的预约列表，所述预约列表指示与所述处理设备的处理过程相联系的数据分配；响应所述被监控的预约列表，通过所述通信路径发布者节点向所述用户节点有选择地传送所述数据的实例。
该通信路径具有数据通信容量，并且进一步包括利用发布者节点控制数据分配以有效地利用所述数据通信容量的步骤。该方法进一步包括在存储器中存储所述有选择地传送的数据的步骤，和响应当前数据与所述数据的存储实例比较结果的步骤。
该方法可包括向发布者节点传输所述用户节点的数据转移安排特性参量的步骤，并且所述发布者节点包括所述预约列表中的所述特性参量。
该方法还可包括修改至少一个所述预约列表的步骤。
因此，本发明的优点是针对以上讨论的先前技术的不足之处，提供数据分配，或发送，方案，该方案充分利用了网络带宽并限制了瓶颈效应的形成；通过定义，这样的方案是坚固、可靠、确定和灵活可变的。如以上所介绍，一个典型的处理设备包括许多相联系的处理过程，各个过程与整个过程的不同阶段相联系(如，自然资源的提炼，过滤，气/油分离，制造和其他类似过程)。本发明引入的系统和方法，可优化信息分配并改善各设备处理控制器之间的协作，不管是对等网络关系，客户和服务器关系，还是其它。
这样，本发明为控制处理设备(process facility)中的相联系处理过程(process)，特别是为在控制此类设备的实时过程控制系统的不同节点间的数据分配提供了一种系统和方法。一个范例性的实时处理控制系统包括大量的检测器，可控装置，和通信路径，以及一个计算机系统。检测器和可控装置与处理设备中的各种处理过程相联系，并且通信路径将检测器和可控装置与计算机系统联系起来。其中计算机系统对与处理设备有关的数据进行处理，并在其节点间发送该数据。各节点也通过通信路径彼此相联系。
一个范例性计算机系统包括用户节点(subscriber node)和发布者(publisher)节点，其中用户节点需要与某些处理过程相联系的数据。发布者节点监控与用户节点相联系的预约列表，并作为响应，有选择地利用一些通信路径向用户节点发送数据实例。通信路径具有一定的数据通信容量，并且计算机系统使用发布者节点控制数据分配，以求达到充分利用该数据通信容量的目的。
在一个优选实施例中，前述系统在预约/发布方法内使用了一个异常情况报告方案(详细叙述见后)，它可进一步减少通信路径中的信息通信量，在给定带宽下增加数据量。预约允许用户节点通过与发布者节点相联系的预约列表提出多个项目请求，而不是不断地形成或发布其请求，并且无须了解其他节点间的项目分配情况。当数据发生变化时，异常报告方案可进一步通过从发布者节点向用户节点发送数据，来减少带宽。
在最优实施例中，预约列表可以修改，能根据用户节点的需要动态调节发布者节点以至整个系统。这是该实施例的一个主要方面，因为它不依赖或不期望于长期的，统计地配置的静态发布模式。该实施例进一步支持包含“现场的(situational)”，以执行为基础的，与应用相联系的或其它类似非相联系数据(non-datum-by-datum)(non-FIP，字段总线基础等)的信息的预约列表。
前面已经广泛地概括出本发明的特性和技术优势，所以本领域的技术人员可以更好地理解下面的详细说明。本发明的附加特性和优点将在后面的权利要求书中叙述。本领域的专业人员应该知道，他们已经可以采用本发明的概念和作为基础所揭示具体的实例，来改进或设计为实现与本发明目的相同的其他结构。本领域的专业人员应该意识到此类等价结构不能脱离本发明广义形态上的精神和范围。
附图简要说明
为了更全面地了解本发明及其优点，现在结合附图对参考以下说明，其中相同的号码指示相同的对象，并且其中：
图1示出一范例性处理设备的简单框图，它使用了依据本发明原理的控制系统。
图2示出一在大量需求数据的用户节点S1-SN和大量包含所要数据的发布者节点P1-PN之间的范例性预约关系；
图3示出一在大量需求数据的用户节点S1-SN和大量包含所要数据的发布者节点P1-PN之间的范例性发布关系；和
图4示出一在所选用户节点和发布者节点之间的数据传输循环的流程图。
详细说明
以下讨论的图1-4，以及在此专利书中用于描述本发明原理的各种实施例仅作为举例说明，并不能以任何方式被解释为对本发明广义形态上的范围的限制。本领域的专业人员应了解本发明的原理可应用于任何适当安排的处理设备中，并且这里揭示的各种方案可应用于适当安排的以硬件、固件、或软件为基础的系统，或它们的组合。这里所使用的词语“或”，是包含的意思意味着和/或。
首先始于图1，图1示出一个范例性处理设备100的简单的框图，其中使用了依据本发明原理的控制系统。范例性处理设备100处理原材料，并包括一个控制中心105和6个相关的处理过程，项目110a-110f，它们被分为三个阶段。这里所用的术语“包括”意思是包含而不是限制。范例性控制中心105可包括用于监视和控制范例性处理阶段的中心区，它通常是由工作人员(未显示)人工操作的。第一个处理阶段包括三个原材料磨床110a-110c，诸如使用粉碎机或砂轮，它接收原材料“供给”并将其研磨成较小的颗粒。第二个处理阶段包括一个洗涤塔110d，它接收磨碎的原材料并将其清洗干净以去除第一阶段留下的残渣。第三个处理阶段包括一对分离器110e和110f，它们接收研碎的、清洗过的原材料并将其分离为所要的矿石和一些残余原材料。既然，这个处理设备只是出于举例说明的目的而提出的，而且此类设备的原理已众所周知，那么对其的进一步讨论就超出了本专利的范围并且是不必要的。
范例性控制系统包括一个监督节点，或监督控制器120，和6个处理节点，或处理控制器125a-125f，每个控制是在软件中完成的，并且由适合的传统计算机系统来执行(独立工作或联网工作的)，诸如Honeywell有限公司的AM K2LCN，AM K4LCN，AM HMPU，AxM中的任一系统，或类似系统。本领域的技术人员应了解，事实上，术语“节点”和“控制器”可交换使用，然而，一个节点可包括一个或多个控制器，此类控制器可由硬件、软件、或固件，或它们的适当组合来实现。例如，一个计算机系统可以是一个节点范例，而协同硬件执行的软件可以是控制器的范例。一般来说，在处理设备的控制系统中使用节点/控制器，特别是使用计算机或计算机系统是众所周知的。
监督控制器120直接地或间接地与每个处理控制器125相联系，以允许信息交换(广义上讲是数据)。根据上下文，这里使用的短语“与...相联系(associated with)”及它的派生词，意思是包括在内，相互连接，包含，被包含在内，连接到或与之连接，耦合到或与之耦合，可与...通信，与...协作，插入，拥有，限制在，结合于或结合到，具有，具有...属性等等。监督控制器120通过与处理过程110相联系的处理控制器直接或间接地监视相联系处理过程110的特性参量(如，状态，温度，压力，流速，电流，电压，功率，利用率，效率，成本，或其他经济因素，等等)。依赖于特殊的实现，并通过与之相联系的传统的和适当安置的检测器和可控装置，此类监控可以针对单个处理过程，一组处理过程，或整个设备。
作为响应，监督控制器120产生控制数据，并通过处理控制器125向相联系的处理过程110发送该控制数据，以求优化处理设备100。这里所用的短语“控制数据，”定义为由监督控制器120产生的任何数值、定性值或其他值，这些值被用于控制(如，指导，管理，修改，推荐，调节，建议，监督，协作，等等)，比如，一个特殊处理过程，一组处理过程，整个设备，一个处理阶段，一组处理阶段，一系列处理过程或阶段，等等，以求将设备作为一个整体来进行优化。在优选实施例中，控制数据是动态产生的而且至少是基于一个给定的设备效率，产量，或经济成本，并且最好是基于所有这三项。
处理控制器125监控相联系的处理过程110，并在不同程度上依照控制数据进行操作来控制这些相联系过程，而且，更特别的是，它还可以修改一个或多个处理过程，并改善所监控特性参量，以及从整体上改进设备。监督控制器120与各个处理控制器125之间的关系是主仆关系(完全依从)，协作关系(多种依从关系，比如在对相联系的处理过程的控制中将控制数据作为一个因素来使用)，或完全无关(非依从关系)。监督控制器120与具体处理控制器125之间的关系，依赖于具体的实现和设备的需要，可以是静态的(例如，仅仅总是依从，协作，或非依从关系中的一种)，动态的(例如，随时间变化，诸如在一个范围内在依从和非依从关系之间变化，或在其间更小的范围内变化)，或在静态周期和动态周期间进行切换。
此外，数据可在处理控制器125a-f之间以对等关系直接传送，犹如在局域网内传送。例如，为了确定磨床1-3输出磨碎的原材料的速率，控制洗涤塔(项目100d)的处理控制器4(节点125d)，请求来自控制磨床1-3(处理过程110a-110c)的处理控制器1-3(节点125a-125c)的数据。从而洗涤塔调整其清洗研碎材料的速率。例如，当向洗涤塔输送的研碎原材料数量相对减少时，洗涤塔就减小用于清洗研碎原材料的功率值。为了“保持和等待”在继续清洗之前，能聚集适当数量的研碎原材料，甚至还可以暂时停机。
如上所述，在大型处理设备100中，特别是在网络连接的环境下，在处理节点125之间以及在监督节点120和处理节点125之间传输的数据量可能是相当多的。为了使数据流量最小并且避免在频繁请求的控制器处出现瓶颈效应，本发明提供了一种新方案，它以确定方式，从大量拥有数据的节点向需求该数据的节点发送大量循环数据。使用一个发布/预约分配方案可实现以上目的，该方案允许从拥有数据的节点(例如，一个发布者控制器)向需要该数据的节点发送数据，而无须要求用户控制器反复地(循环地)请求该数据。
本发明一个重要方面是，通过首先建立一个或多个预约列表来实现发布/预约方案，该预约列表是与发布者控制器相联系的。另外，根据优选实施例，以上描述的发布/预约关系是对等关系，因此要考虑复杂且独特的发布者/用户关系。
现在转到图2，图2示出一个在大量需求数据的用户节点，S1-SN，和拥有被请求数据的发布者控制器，P1-PN之间的范例性预约关系(广泛地指200)，连接用户和发布者控制器的线路(用户和发布者之间的通信路径)是预约消息的代表，为了建立一个或多个预约列表，该预约消息被从用户控制器发送到发布者控制器。
优选实施例的一个主要方面是利用“分发/收集”的概念来实现前述目的。一个“客户”或最终的用户，利用应用层服务(例如，控制数据存取，或在本领域众所周知的概念“CDA”)，从一个或多个信源，发布者处，请求预约列表，而且，CDA层将这样的请求转换为在自己和发布者之间的最小数目的最终的点对点发布关系，并因此将响应收集成一个粘着的响应流。因此，这里所使用的短语“预约列表”意思是文档，列表，阵列，队列或其它存储库，这些存储库指示或将发布者控制器所控制的数据与一个或多个用户控制器联系起来。
依据本发明实施例，分发/收集方案涉及不同位置请求消息的发送，该发送带有从到达处返回的响应。这样的请求被分发到各个发布者节点，并且也从这些节点收集响应。CDA执行请求消息的分发和收集。当CDA处理用户列表时，根据发布者节点将该列表存储起来。这些请求被发送到各自的发布者节点。当响应到达时，或CDA已将响应收集起来的时候，该响应就与它们的最初请求联系起来。在优选实施例中，存在多控制执行环境(“CEE”)。在这种情况下，请求线程负责将请求信息打包成以单个请求的目的地址为界的子集。每个单个消息具有与其各自响应相联系的标识符。
在优选实施例中，预约列表可包括其它标识，这些标识可被适当用于安排某些数据，自发布节点向一个或多个预约节点的发布，发送或分配。比如，每个发布者节点以用户列表(前面由预约控制器定义的)所指定的预约速率，向每个用户控制节点发送特定的被请求数据——用户控制器S1向发布者节点P2，P3，P4发送分离的预约消息，指定S1需要从各发布者控制器获取的特定数据。每个预约消息还指定每个被要求的个人数据的预约速率(例如，一天一次，一小时一次，每秒一次，每秒十次，等等。)。此后，P2，P3和P4无须进一步从S1驱动就可发送所需数据。S1在收到每个所需数据包后，向P2，P3和P4回复各自的确认消息，以此通知P2，P3和P4所需数据已收到。
一旦建立起与发布者控制器的预约关系，用户控制器就不必再请求数据：数据将以指定预约速率被自动发送。这一方法通过消除重复数据请求消息，方便地减少整个网络数据通信量。它也可避免发布者节点处的瓶颈效应，该发布者节点包含大量节点需求的数据。
有必要指出，每个处理控制器125a-125f和监督控制器120就一些数据而言是用户控制器，而对其它数据而言是发布者控制器。其它一些处理控制器125a-125f可以专门作为用户控制器工作，或专门作为发布者控制器来工作。这样，图2中的处理控制器125a-125f中之一可能代表用户控制器和发布者控制器。此外，表示用户控制器和发布者控制器之间预约关系的线路不必同时建立，或依任何特定的次序建立——它们彼此是独立的。如此，当处理设备100扩展或缩减时，可自系统加入或删除用户控制器和发布者控制器，而不会干扰其它正在进行预约关系。本实施例的一个主要方面是预约列表表示多数据关系，而不是单个数据关系。有利之处是，该方法允许改变处理设备100的设置，并允许新的控制器以最短的中断被带上线。
另外，虽然范例性预约控制器定义了或创建了相联系的预约列表，诸如使用分发/收集方案，在替换实施例中，处理控制器至少定义此类预约列表的一部分，诸如通过监督控制器120或操作者。进一步讲，通过增量加入或删除的方法可动态修改预约列表，因此，从一个或多个发布者处预约大量数据的应用层的用户，或最终客户，能够动态修改或改变一个或多个发布关系，而不致引起整个预约的取消和重起。依据实施例，用户控制器请求，发布控制器自预约列表添加或删除项目，诸如最终发布者内的分散界限。此外，修改作为处理设备的全局或区域改变的响应(例如，状态，温度，压力，流速，电流，电压，功率，利用率，效率，成本和其它经济因素，等等。)，并且控制器可相似地将处理控制系统视为一个整体，或一个操作者进行修改，或至少是部分完成修改。
最后，本实施例包括一个内置的支持“故障无碍数据(fail-safedata)和发布者节点失效检测”，因此，在分发边界(scatterboundary)上的用户应用层检测发布者节点的故障，并为所有分发到该发布者节点的条目向用户节点回复故障无碍数据(和适当的状态信息)。
下面转到图3，图3示出在众多需要数据的用户控制器，S1-SN，和众多拥有该需求数据的发布者控制器，P1-PN之间的发布关系。连接发布者控制器和用户控制器的线路还是表示从发布者控制器向用户控制器发送的数据传输，依据和作为响应，在发布者控制器中建立预约列表。不再要求用户控制器为了实现数据传输而发送请求消息。现在，发布者控制器循环地传送用户节点所需数据。然而，用户控制器，通过发送预约修改消息、新的预约请求、或预约删除消息，可修改，替换，或甚至删除当前与发布者控制器的预约关系。
使“异常报告(Report By Exception)”(“RBE”)与用于数据分配的发布/预约方案相结合可改进以上所述用于处理设备100中数据分配的发布/预约方案。在RBE方案中，如果数据值已由先前数据循环中传输到用户控制器的过去值改变为当前实例值，那么就只从发布者控制器向用户控制器传送数据。例如，一个用户控制器，在预约速率所指定的时间内未接收到“数据X”的更新值，它就假设“数据X”当前值未变化，并继续使用该值。所以，RBE方案通过不发表(如，分配)实质上是冗余的数据，而大大减少了网络上的数据通信量。本发明可依据不同的算法确定是否传输数据。
在本发明的实施例中，发布者控制器，只有在预约速率所确定的传输时间上数据发生变化时，才传输数据实例。因此，在一个数据循环过程内，数据值的多次变化不会导致数据传输，除非在预约速率所确定的刷新时间内数据有所不同。在本发明的相联系实施例中，发布者控制器，只有在所需数据值的变化超出某一最小阈值时，才传输所需数据。这一方法的有利之处是，它可防止量值上的微小涨落导致数据的传输，诸如功率，流速，重量，等等，这种涨落仅仅是由测量仪器的校准灵敏度引起的。在其它实施例中，如果在数据循环过程中数据发生任何改变，发布者控制器就传输所需数据。
下面转到图4，图4示出在用户控制器/节点Y(指图4中的用户Y)和发布者控制器/节点之间的范例性数据传输循环的流程图(总体指400)。依据范例性实施例，发布者控制器检查其内部存储的用户列表，并确定用户控制器Y所需的预约数据(处理步骤401)，下一步，发布者控制器检索到用户控制器Y所需的首选数据的当前值，DATUM X(处理步骤402)，并将DATUM X的先前值与当前值相比较(判定步骤403)。如果DATUM X的值未出现变化，那么发布者控制器可确定DATUM X是否是用户控制器Y所需的最后一个数据(判定步骤406)，并且如果不是，检索下一个所需数据(步骤407和402)。
依据所示实施例，发布者节点存在“心跳”型发布，如果数据尚未改变为担保用户确信(诸如，在列表，条目，或其他基础上)发布者节点按照发布速率处理列表。
如果数据变化，发布者控制器确定DATUM X的预约速率和自上次刷新被发送到用户控制器Y的保持时间(判定步骤404)。若保持时间已到时(例如，太快以至不能发送更新的DATUM X)，发布者控制器就核对DATUM X是否是用户控制器Y所需的最后一个数据(判定步骤406)，并且如果不是，就检索下一个所需数据(处理步骤407和402)。若DATUM X已经改变，发布者控制器就将DATUM X排入队列等待向用户控制器Y的传输(处理步骤405)。
可选的，发布者控制器在处理步骤403中确定DATUM X已改变后，可自动将DATUM X排入队列以向用户控制器Y的传输(处理步骤405)以种方式，DATLM X中的任何变化都会导致向用户控制器Y的传输。
在DATUM X已被排入队列以向用户控制器Y的传输之后，发布者控制器核对DATUM X是否是用户控制器Y所需的最后一个数据(判定步骤406)。如果不是，发布者控制器就检索下一个所需数据(处理步骤407和402)。当用户控制器Y所需的最后一个数据已经最终被检查到并排队等候发送时，发布者控制器就向用户控制器Y发送所有排队等候的数据。
有必要指出，对给定用户节点的“下一个发布时间”是每个预约列表而不是每个列表条目(数据)。在替换实施例中，下一个发布时间可以是每个列表条目，每个预约列表和列表条目的组合，或甚至可适应的诸如依据一个或多个处理过程或对一给定状态、温度、压力、流速、电流、电压、利用率、效率、成本、和其他经济因素，或其它特性参量的响应。
此外，该实施例的另一个重要方面是对请求/响应的平滑降级到，意思是发布者节点不总能具有足够的内存来保持所有来自众多用户节点的预约请求，因而要求不能建立为发布/预约的发布请求被转化为请求/响应，这样用户应用层(但不是应用层的预约节点)周期地重发对“非适合(non-fitting)部分的”发布请求。每次尝试，发布者节点就返回数据，并一旦信源可用，就适当使用发布/预约机制，而且循环的请求/响应终止。
Claims (19)
1.一种用于在处理设备各节点间分配数据的分布式实时过程控制系统，所述节点通过通信路径相联系，所述系统包括用户节点(S1-Sn)和发布者节点(P1-Pn)，该用户节点需要与所述处理设备的某些处理过程相联系的数据，该系统特征在于，发布者节点监控与所述用户节点相联系的预约列表，该预约列表指示与所述处理设备的处理过程相联系的数据分配，并且作为响应，使用所述一些通信路径有选择地向所述用户节点传送所述数据的实例。
2.根据权利要求1的系统，其特征在于，所述通信路径具有数据通信容量，而且所述系统利用所述发布者节点(P1-Pn)控制数据分配以有效利用所述数据通信容量。
3.根据权利要求1或2的系统，其特征在于，所述发布者节点(P1-Pn)在存储器中存储所述选择传送的所述数据。
4.根据权利要求3的系统，其特征在于，所述发布者节点(P1-Pn)对所述数据当前实例与所述存储数据的当前实例比较结果作出响应。
5.根据权利要求1的系统，其特征在于，所述用户节点(S1-Sn)向所述发布者节点(P1-Pn)传送数据转移安排特性参量，所述发布者节点包括在所述预约列表中的所述特性参量。
6.根据权利要求1的系统，其特征在于，至少有一个所述预约列表是可以修改的。
7.根据权利要求1的系统，其特征在于，该系统包括：
多个与所述处理设备的处理过程相联系的检测器和可控装置；
将多个检测器和可控装置与一计算机系统联系起来的通信路径；和
所述计算机系统处理与所述处理设备有关的数据，并在所述计算机系统的各个分布节点间分配所述数据，所述节点通过一些所述通信路径彼此相联系，所述计算机系统包括：
需要与某些所述处理过程相联系数据的用户节点。
8.在分布式实时过程控制系统中使用的一个发布者节点，该分布式实时过程控制系统是用于从发布者节点(P1-Pn)在处理设备的用户节点(S1-Sn)间分配数据的系统，其中所述发布者节点和用户节点是通过通信路径相联系的，并且包括所述发布者节点，所述发布者节点和用户节点的其特征在于：
一个监控与用户节点相联系的预约列表的监视控制器，所述预约列表指示与所述处理设备的处理过程相联系的数据的分配；
一个与所述监视控制器相联系的通信控制器，它可响应所述被控的预约列表，通过一些所述的通信路径有选择地向用户节点传送所述数据的实例。
9.根据权利要求8的发布者节点，其特征在于，所述系统的所述通信路径具有数据通信容量，并且所述发布者节点(P1-Pn)能够通过有效利用该数据通信容量来控制数据的分配。
10.根据权利要求8或9的发布者节点，其特征在于，在与该发布者节点相联系的存储器中存储所述有选择地传送的数据。
11.根据权利要求8的发布者节点，其特征在于，对当前数据与存储数据比较结果作出响应。
12.根据权利要求8的发布者节点，其特征在于，所述系统的所述用户节点(S1-Sn)向所述发布者节点(P1-Pn)传送数据转移安排特性参量，并且所述发布者节点包括在所述预约列表中的所述特性参量。
13.根据权利要求8的发布者节点，其特征在于，至少有一个所述预约列表是可修改的。
14.一种运行分布式实时过程控制系统的方法，该分布式实时过程控制系统是用于从发布者节点(P1-Pn)在处理设备的用户节点(S1-Sn)间分配数据的系统，所述发布者节点和用户节点通过通信路径联系起来，所述操作方法特征在于具有步骤：
监控与用户节点相联系的预约列表，所述预约列表指示与所述处理设备的处理过程相联系的数据分配；
响应所述被监控的预约列表，通过所述通信路径发布者节点向所述用户节点有选择地传送所述数据的实例。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述通信路径具有数据通信容量，并且进一步包括利用发布者节点(P1-Pn)控制数据分配以有效地利用所述数据通信容量的步骤。
16.根据权利要求14或15的方法，其特征在于，进一步包括在存储器中存储所述有选择地传送的数据。
17.根据权利要求16的方法，其特征在于，响应当前数据与所述数据的存储实例比较结果的步骤。
18.根据权利要求14的方法，其特征在于，向发布者节点(P1-Pn)传输所述用户节点(S1-Sn)数据转移安排特性参量的步骤，并且所述发布者节点包括所述预约列表中的所述特性参量。
19.根据权利要求14的方法，其特征在于，修改至少一个所述预约列表的步骤。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040623 Termination date: 20130817 |