工业自动化封装电力解决方案制造技术

本发明专利技术公开了一种工业自动化封装电力解决方案。公开了用于对过程自动化系统(110)中的过程控制器(112)与电气自动化系统(120)的一个或更多个智能电气装置(IED)(122)进行对接以使用过程和电气控制空间信息来在互联企业系统(100)中执行行为和进行关于行为的决策以基于电气控制空间信息和过程控制空间信息有利于能量管理目标以及过程控制目标的系统(100)、方法和装置。

Industrial automation package power solutions

The invention discloses an industrial automation encapsulation power solution. For the process automation system (110) process in the controller (112) and electrical automation system (120) one or more intelligent electrical devices (IED) (122) to use the docking process and electrical control of spatial information in the Internet business system (100) in the execution behavior and behavior about the decision to control the spatial information and spatial information of process control system in which energy management goals and process control objectives based on electrical (100), method and apparatus.

【技术实现步骤摘要】
工业自动化封装电力解决方案相关申请的交叉引用本申请要求于2015年9月15日提交的第62/218,801号美国临时申请的优先权和权益，其全部主题通过引用并入本文。
技术介绍
制造工厂和其他企业通常包括机器、马达以及由形成过程自动化系统的过程控制设备来操作的其他受控装置和过程。这些受控过程和装置转而由配电系统供电。已经开发了可以用于节能，对配电系统内的多个电气装置进行减载、负载共享以及其他行动的电气自动化系统。然而，过程控制目标和电气自动化或能量管理目标往往发生彼此冲突，并且常规系统对于过程控制和电气自动化系统行动不提供彼此协作以达到最佳能量管理以及过程自动化目标。
技术实现思路
描述了互联企业系统、技术和设备以利于控制空间或过程自动化系统与企业的电气自动化系统空间的整合以根据过程控制空间操作和注意事项有利于智能电气空间操作和智能电力管理。附图说明图1是互联企业的示意图，互联企业包括具有过程控制器的过程自动化系统和具有多个智能电气装置(IED)的电气自动化系统以及高准确度定时装置以使与过程自动化系统和电气自动化系统相关联的第一网络和第二网络中的信号的定时关联。图2是互联企业的另一示例的示意图，其中，高准确度定时装置与第一切换装置连接并且时间信号经由第一切换装置分配至第一网络，高准确度定时装置经由第二切换装置连接到第二网络。图3是互联企业的另一示例的示意图，其中，高准确度定时装置与第二切换装置耦接以向第二网络分配时间信号，并且高准确度定时装置被耦接以通过第一切换装置向第一网络分配时间信号。图4是互联企业的另一示例的示意图，其中，在过程自动化系统的过程控制器中实施高准确度定时装置。图5是示出IED的附加配置文件(AOP)接口的示意图。图6是示出在示例性互联企业中示出显示画面的各种图形用户界面(GUI)呈现的示意图。图7是示出由互联企业中的过程控制器实现的附加指令(AOI)的示意图。图8示出了互联企业。图9还示出了某些示例的能力。图10示出了封装电力使用案例。具体实施方式首先参照图1至图4，公开了用于对过程自动化系统或控制空间110中的过程控制器112和其他装置114、装置116、装置118与电气自动化系统120的一个或更多个智能电气装置(IED)122进行对接以利于实现过程控制决策和控制行动进一步实现过程控制目标和能量管理目标的系统100、方法和设备。图1示出了示例性互联企业系统100，示例性互联企业系统100包括具有过程控制器112的过程自动化系统110以及具有多个智能电气装置(IED)122的电气自动化系统120。过程自动化系统110包括一个或更多个控制装置，所述控制装置包括与第一网络108a工作上耦接的过程控制器112、第一变频驱动114a和第二变频驱动114b、软起动器116以及马达控制中心(MCC)118。过程自动化系统装置112、过程自动化系统装置114、过程自动化系统装置116、过程自动化系统装置118中的至少一些过程自动化系统装置运作以控制一个或更多个过程(未示出)，以及本示例中的过程自动化系统装置112至118包括网络连接108a1、网络连接108a2、网络连接108a3和网络连接108a4以用于经由第一路由器或其他切换装置104a在其间或者与其他网络交换数据。本示例中的第一切换装置104a与计算机或其他处理器140工作上连接以提供处理器140与过程自动化系统110的过程控制器112和其他设备114至118之间的通信能力。电气自动化系统120包括经由网络连接108b1、网络连接108b2、网络连接108b3、网络连接108b4、网络连接108b5和网络连接108b6与第二网络108b和相关联的第二路由器或第二切换装置104b工作上耦接的IED122a、IED122b、IED122c、IED122d、IED122e和IED122f。在本示例中，IED122e和IED122f两者包括在开关装置阵容124中。在操作中，IED122向过程自动化系统110供电，以及某些IED即IED122a、IED122c和开关装置阵容124分别通过连接130a、连接130b和连接130c与VFD114a、软起动器116和MCC118工作上相关联。任何合适的网络配置、拓扑和协议可以用于网络108a和网络108b，包括但不限于以太网型网络。此外，网络108可以独立地包括任何形式的连接或节点，如有线网络节点、光纤网络节点和/或无线网络节点。图1至图4中的互联企业系统100还包括高准确度定时装置102以使第一网络108a和第二网络108b中的信号的定时关联。在一个示例中，定时装置102经由合适的通信互连106a和通信互连106b与切换装置104a和切换装置104b工作上耦接。此外，在某些示例中，路由器或切换装置104经由通信连接150彼此通信上耦接。在操作中，定时装置102通过第一网络108a向控制装置112、控制装置114、控制装置116、控制装置118中的至少一些控制装置分配时间信号，以及经由路由器104a和路由器104b通过第二网络108b向IED122中的至少一些IED分配时间信号。在某些示例中，定时装置102是GPS接收机。定时装置102的其他实现方式是可行的，包括但不限于精确时间协议(PTP)主时钟服务器、网络时间协议(NTP)服务器、飞轮变换器(flywheelconverter)技术装置或者简单网络时间协议(SNTP)服务器。来自定时装置102的时间信号的分配提供时间同步，时间同步通过控制装置112、控制装置114、控制装置116、控制装置118中至少之一结合过程控制决策和行动有利于智能能量管理决策和行动。此外，在某些示例中，时间信号从定时装置102通过第一网络和第二网络的标准以太网通信介质108分配，标准以太网通信介质108可以独立地包括有线、无线、光纤和/或其他网络技术。在图1的示例中，定时装置102经由相应的通信连接106a和通信连接106b连接至第一切换装置104a以及第二切换装置104b。图2示出了另一示例性配置，其中，高准确度定时装置102经由连接106a与第一切换装置104a连接，以及时间信号经由第一切换装置104a分配至第一网络108a并且经由路由器连接150和第二切换装置104b分配至第二网络108b。在图3中，定时装置102经由连接106b与第二切换装置104b耦接以将时间信号经由切换装置104b分配至第二网络108b并且将时间信号通过连接150和第一切换装置104a分配至第一网络108a。图4示出了另一示例，其中在过程自动化系统110的过程控制器112中实施定时装置102。在这种情况下，来自高准确度定时装置102的时间信号从过程控制器112分配到切换装置104a、切换装置104b以及第一网络108a和第二网络108b的其他装置。还参照图5至图7，除了时间同步，所公开的示例还包括执行附加配置文件(AOP)510(图5和图6)(例如，由图1至4中的处理器140执行)以对过程控制器112进行配置来限定过程控制器112与电气自动化系统120的IED122之间的数据交换，以及包括在过程控制器112中执行一个或更多个附加指令(AOI)710(图7)以将来自IED122的无符号数据选择性地转换本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提供在过程自动化系统(110)与电气自动化系统(120)之间工厂范围的数据的时间同步的方法，所述过程自动化系统(110)具有对一个或更多个过程进行控制的一个或更多个控制装置(112，114，116，118)，所述电气自动化系统(120)具有向所述过程自动化系统(110)供电的一个或更多个智能电气装置IED(122)，所述方法包括：通过与所述过程自动化系统(110)的所述控制装置(112，114，116，118)工作上耦接的第一网络(108a)分配来自定时装置(102)的时间信号；以及通过与所述电气自动化系统(120)的所述智能电气装置(122)工作上耦接的第二网络(108b)分配来自所述定时装置(102)的所述时间信号。

【技术特征摘要】
2015.09.15 US 62/218,801;2016.08.23 US 15/244,0351.一种提供在过程自动化系统(110)与电气自动化系统(120)之间工厂范围的数据的时间同步的方法，所述过程自动化系统(110)具有对一个或更多个过程进行控制的一个或更多个控制装置(112，114，116，118)，所述电气自动化系统(120)具有向所述过程自动化系统(110)供电的一个或更多个智能电气装置IED(122)，所述方法包括：通过与所述过程自动化系统(110)的所述控制装置(112，114，116，118)工作上耦接的第一网络(108a)分配来自定时装置(102)的时间信号；以及通过与所述电气自动化系统(120)的所述智能电气装置(122)工作上耦接的第二网络(108b)分配来自所述定时装置(102)的所述时间信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述定时装置(102)是GPS接收机、精确时间协议PTP主时钟服务器、网络时间协议NTP服务器、飞轮变换器技术装置或简单网络时间协议SNTP服务器。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时间同步利于通过所述控制装置(112，114，116，118)中至少之一结合过程控制决策和行动的智能能量管理决策和行动。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时间信号是从所述定时装置(102)通过标准以太网通信介质(108)分配的。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述标准以太网通信介质(108)包括有线网络节点、光纤网络节点或无线网络节点。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用附加配置文件AOP(510)对所述过程自动化系统(110)的过程控制器(112)进行配置，附加配置文件AOP(510)在处理器(140)上执行以根据与给定智能电气装置(122)对应的电子数据表EDS文件(502)限定要在所述电气自动化系统(120)的所述给定智能电气装置(122)与所述过程控制器(112)之间进行交换的数据。7.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述过程自动化系统(110)的过程控制器(112)中执行附加指令AOI(710)，以将来自所述智能电气装置(122)的无符号数据选择性地转换成符号数据并且根据用户限定的比例因子(730)对来自所述智能电气装置(122)中至少之一的数据进行缩放以提供经缩放的数据值用于由所述过程控制器(112)在控制至少一个过程中使用。8.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述过程控制器(112)中执行所述附加指令(710)来以无符号整数到符号实值或浮点值的形式对来自所述智能电气装置(122)中至少之一的数据进行缩放。9.根据权利要求7所述的方法，还包括：在所述过程控制器(112)中执行所述附加指令(710)以在计算系统环境内将符号数据类型对接到工业控制器标记。10.一种将过程自动化系统(110)的过程控制器(112)配置成与电气自动化系统(120)的一个或更多个智能电气装置IED(122)进行通信的方法，所述方法包括：在处理器(140)上执行附加配置文件AOP程序(510)，以根据来自与给定智能电气装置(122)对应的电子数据表EDS文件(502)的信息限定要通过网络通信协议在通信流中在所述电气自动化系统(120)的所述给定智能电气装置(122)与所述过程控制器(112)之间进行交换的数据。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述网络通信协议包括下述至少之一：IEC61850MMS、GOOSE、SV、DNP3.0、IEC60870-5、ModbusTCP、以太网IP和设备网。12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述通信流包括1类消息或3类消息。13.根据权利要求10所述的方法，还包括：在所述处理器(140)上执行所述附加配置文件AOP程序(510)以为下述中至少之一提供图形用户界面GUI(600)：对于所述给定智能电气装置(122)的IP地址的指派、针对1类连接的所请求的分组间隔RPI的配置、以及来自所述给定智能电气装置(122)的实时数据标记的过滤。14.一种非暂态计算机可读介质，所述非暂态计算机可读介质包括计算机可执行指令，当所述计算机可执行指令由过程自动化系统(110)的过程控制器(112)执行时使所述过程控制器(112)：将来自电气自动化系统(120)的一个或更多个智能电气装置IED(122)的无符号数据选择性地转换成符号数据并且根...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯科特·杜安·戴，迈克尔·罗伯特·拜尔，大卫·克里斯托弗·马祖尔，杰弗里·格拉尔德·诺兰，塞尔吉奥·路易兹·伽马，约翰·艾伯特·凯，布鲁斯·K·韦纳，
申请(专利权)人：洛克威尔自动控制技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US