TWI512415B

TWI512415B - 製程控制系統

Info

Publication number: TWI512415B
Application number: TW103130585A
Authority: TW
Inventors: Si Fu Hsieh; Chao Hsiung Wang; Chi Chun Chuang; Tsung Hsun Wu
Original assignee: Formosa Plastics Corp
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2015-12-11
Also published as: TW201610624A

Description

製程控制系統

本發明是有關於一種控制系統，特別是指一種製程控制系統。

習知製程控制系統是藉由在每個製程設備上安裝對應的控制器來控制該等製程設備進行一連串製程。例如，電廠系統中的鍋爐、汽輪機、發電機或變電站(機爐電)等製程設備所電連接的控制器通常都屬於不同種類、廠家，故各控制器各具有特有的邏輯編譯環境及邏輯語言，且各控制器與人機介面間的通訊介面及通訊程式也都不同，所以會造成以下缺點：由於各控制器採用各自的軟體介面，故在維護面上，工程師需學會各家控制器的特有軟體維護方式，且在操作面上，操作員需學會各家控制器的特有操作介面；一旦某一控制器之廠家退出市場後，製程廠便需購置另一廠家控制器，如此將造成原有製程邏輯便無法適用於該另一廠家控制器，而必須重新撰寫。因此，有必要尋求解決之道。

因此，本發明的目的，即在提供一種製程控制系統。

本發明製程控制系統適用於控制多個製程設備，並包含一人機介面單元、多個控制器，及多個輸入輸出單元。該人機介面單元用以編譯一關聯於該等製程設備的製程邏輯。該等控制器分別與該等輸入/輸出(I/O)單元連接，每一控制器包括一處理模組及一記憶模組，每一記憶模組儲存該人機介面單元傳來的一製程邏輯，並包括一命令解譯器，及一通用資料邏輯引擎程式單元。該等輸入/輸出(I/O)單元分別與該等製程設備連接。每一控制器的處理模組執行該通用資料邏輯引擎程式單元及命令解譯器，以透過該通用資料邏輯引擎程式單元將該製程邏輯傳送至對應的命令解譯器解譯，繼而該等輸入/輸出(I/O)單元將完成解譯的製程邏輯傳送至各製程設備，以控制該等製程設備進行對應於該製程邏輯的一連串製程。

1a、1b、1c、1n‧‧‧輸入輸出(I/O)單元

2、2a、2b、2c、2n‧‧‧控制器

21‧‧‧處理模組

22‧‧‧記憶模組

221‧‧‧命令解譯器

222‧‧‧通用資料邏輯引擎程式單元

223‧‧‧變數空間與輸入/輸出(I/O)空間位址對照表

224‧‧‧製程邏輯

3‧‧‧人機介面單元

41~44‧‧‧步驟

9a、9b、9c、9n‧‧‧製程設備

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一系統架構圖，說明本發明製程控制系統之系統架構；圖2是一功能方塊圖，說明本發明製程控制系統之實施例中的控制器及人機介面單元；及圖3是一流程圖，說明本發明實施例中編寫通用資料邏輯引擎程式單元及將其置入控制器之實作流程。

參閱圖1、2、3，本發明製程控制系統之實施例適用於控制多個製程設備9a、9b、9c、...、9n等。例如，該等製程設備9a、9b、9c可以分別是電廠系統中的鍋爐、汽輪機、發電機或變電站(機爐電)，而該製程設備9n可以是一安全儀錶等。

本發明製程控制系統包括一人機介面(HMI)單元3、多個控制器2a、2b、2c、...、2n，以及多個輸入/輸出(I/O)單元1a、1b、1c、...、1n。在該製程設備9n是安全儀錶的情況下，該控制器2n是一對應的安全控制器。

該人機介面單元3用以編譯一關聯於該等製程設備9a、9b、9c、...、9n的製程邏輯224。

該等輸入/輸出(I/O)單元1a、1b、1c、...、1n分別與該等製程設備9a、9b、9c、...、9n連接。該等控制器2a、2b、2c、...、2n分別與該等輸入/輸出(I/O)單元1a、1b、1c、...、1n連接。

該等控制器2a、2b、2c、...、2n中的每一個控制器2各包括一處理模組21及一記憶模組22。每一個控制器2的記憶模組22用以儲存該人機介面單元3傳來的製程邏輯224，並包括一命令解譯器221、一通用資料邏輯引擎(Unified Data Logic Engine)程式單元222，及一變數空間與輸入/輸出(I/O)空間位址對照表223，其中該變數空間與輸入/輸出(I/O)空間位址對照表223記錄一關聯於該製程邏輯224的變數空間與一關聯於對應輸入/輸出(I/O)單元1a、 1b、1c、...、1n的其中一者之輸入/輸出(I/O)空間之間的對照關係。

每一控制器2的處理模組21例如可以是一中央處理單元(CPU)，且用以執行該通用資料邏輯引擎程式單元222及命令解譯器221，以透過該通用資料邏輯引擎程式單元222將該製程邏輯224傳送至對應的命令解譯器221解譯。繼而，該等輸入/輸出(I/O)單元1a、1b、1c、...、1n將完成解譯的製程邏輯224傳送至各製程設備9a、9b、9c、...、9n，以控制該等製程設備9a、9b、9c、...、9n進行對應於該製程邏輯224的一連串製程。

至於，本發明實施例中編寫通用資料邏輯引擎程式單元222及將其置入控制器2之實作流程係如圖3所示。首先，如步驟41所示，使用控制器2之廠家公開販售之邏輯編寫工具，進行通用資料邏輯引擎程式單元222之編寫。

接著，如步驟42所示，使用控制器2廠家之控制器初始化工具將控制器2初始化，並配置I/O。

接著，如步驟43所示，利用控制器2廠家提供的邏輯下載工具將通用資料邏輯引擎程式單元222放入控制器2中。

於是，當上述步驟43完成後，如步驟44所示，控制器2會被通用資料邏輯引擎程式單元222接管，因而不再需要控制器2原有的邏輯轉寫工作與語法，而是全盤使用通用資料邏輯引擎程式單元222的通用邏輯撰寫工具與語法，且如以上對圖2的說明所示，控制器2中所進行的邏輯控制將由該通用資料邏輯引擎程式單元222處理。

綜上所述，本發明製程控制系統具有以下優點及功效：藉由在不同控制器中置入該通用資料邏輯引擎程式單元222，可無縫整合不同控制器2；操作員可使用該相同的人機介面單元3來監視及操作製程設備；工程師可使用該相同的人機介面單元3編寫及編譯製程邏輯；即使在某一控制器2之廠家退出市場，工程師只要依照圖3所示流程，針對其他廠家控制器2，編寫該通用資料邏輯引擎程式單元222，並將該通用資料邏輯引擎程式單元222置入該其他廠家控制器2中，便可繼續使用原有製程邏輯224，而不需重新編寫製程邏輯224，所以確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

2‧‧‧控制器