一种控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及工业控制技术领域，尤其涉及一种控制系统及控制方法，其中，展示层，用于在接收到用户身份信息和用户编辑的图形化组态信息后，将所述用户身份信息和所述图形化组态信息传输至应用层；应用层，用于根据所述用户身份信息，对用户的权限进行鉴定，若鉴定结果为真，则将所述图形化组态信息发送至算法层；算法层，用于针对所述图形化组态信息，进行检查和编译，得到相应的控制程序；数据层，用于根据所述控制程序，创建对应的参数数据和任务数据链；算法层，还用于根据所述参数数据和任务数据链，创建所述任务数据链的所有任务并触发相应的生产设备进行执行

【技术实现步骤摘要】
一种控制系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及工业控制
，尤其涉及一种控制系统及控制方法
。

技术介绍

[0002]根据现有的技术，一个控制系统通常会包含一个或多个调度器，该调度器提供控制算法调度
、
数据传输更新
、
状态判断检测等功能
。
这种设计常见于
DCS、PLC、APC、
批次控制软件
、
过程控制软件以及间歇控制软件
。
在实际开发
、
应用过程中，会遇到以下问题：
[0003]1.
调度器通常是基于有限状态机设计的，在
ISA 88、ISA 106
等标准下，调度器包含约
10
种命令
、20
种状态
。
调度器应当在调度中判断所有转换条件
、
尝试执行所有状态的控制程序与控制算法
。
但是，对于大多数控制程序和控制算法，都只在极少数的状态下需要执行
。
因此，调度器会产生性能浪费以及增加开发人员工作量与难度
。
[0004]2.
调度器会快速产生大量控制程序与控制算法的状态变迁
。
一方面，在有严格审计要求的场景，如医药等，需要记录这些状态变迁，会导致数据库状态下降，如果在调度周期内专门分时间片进行数据库批量写入，则有可能导致调度器卡顿；另一方面，如果需要实现能够处理冗余的调度器或分布式调度器，则需要处理大量状态同步事件，增加系统性能要求，增加开发与维护难度
。
[0005]3.
调度器在软件层往往通过直接链接
、
动态库
、
线程间通讯
、
进程间通讯等方式调用控制模块
。
这会导致调度器与控制模块之间产生强依赖，从而导致在线更新控制模块非常困难
。
[0006]因此，目前亟需一种无调度器的控制系统及控制方法
。

技术实现思路

[0007](
一
)
要解决的技术问题
[0008]鉴于现有技术的上述缺点
、
不足，本专利技术提供一种控制系统及控制方法，其解决了传统控制系统中调度器会产生性能浪费
、
系统性能能要求高
、
稳定性低和在线更新控制模块困难的技术问题
。
[0009](
二
)
技术方案
[0010]为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：
[0011]第一方面，本专利技术实施例提供一种控制系统
。
[0012]本专利技术实施例提出的一种控制系统，用于工业生产自动控制，包括数据层
、
算法层
、
应用层和展示层；
[0013]展示层，用于在接收到用户身份信息和用户编辑的图形化组态信息后，将所述用户身份信息和所述图形化组态信息传输至应用层；
[0014]所述图形化组态信息包括工业生产材料的参数信息
、
生产过程的参数信息以及生产设备的位号信息；
[0015]应用层，用于根据所述用户身份信息，对用户的权限进行鉴定，若鉴定结果为真，
则将所述图形化组态信息发送至算法层；
[0016]算法层，用于针对所述图形化组态信息，进行检查和编译，得到相应的控制程序；
[0017]数据层，用于根据所述控制程序，创建对应的参数数据和任务数据链；
[0018]算法层，还用于根据所述参数数据和任务数据链，创建所述任务数据链的所有任务并触发相应的生产设备进行执行
。
[0019]可选地，所述数据层还包括：
[0020]信息存储模块，用于存储控制程序
ID、
控制程序头类型
、
控制程序结构树
、
控制程序头运行期信息
、
控制程序类型
、
控制程序配置
、
控制程序入口
、
控制程序变量名称
、
控制程序运行状态
、
控制模块名称
、
控制程序中的元素
ID、
控制程序中的前序元素
ID、
控制程序中的后序元素
ID
和选择判断条件
、
生产设备的参数信息
、
人工处理的状态和结果信息；
[0021]其中，控制程序变量包括操作时间变量信息和物料消耗变量信息；
[0022]变量存储模块，用于存储控制系统启动时间
、
控制系统异常信息和控制程序的变量；
[0023]其中，控制程序变量包括内置变量和用户自定义变量；
[0024]内置变量包括控制程序运行时间
、
控制程序运行状态等；
[0025]用户自定义变量由用户创建，包括物料消耗量
、
设备运行时间
、
逻辑循环次数
、
中间变量等
。
[0026]可选地，所述任务数据链包括多个任务数据，每一任务数据都有所属的指针信息，相邻任务数据之间基于指针信息依次排列
。
[0027]可选地，所述算法层包括：
[0028]控制模块，用于根据所述参数数据和所述任务数据链的指针信息，创建并触发相应的生产设备执行所述任务数据链的第一任务，执行完成第一任务后，根据所述参数数据和所述任务数据链的指针信息，创建并触发相应的生产设备执行第二任务，直到所述任务数据链中的任务全部被执行完成；以及，在任务全部被执行完成之后，读取并记录数据层中的所有参数数据；
[0029]运行模块，用于在控制模块发生崩溃或死锁时，根据控制模块的运行状态判断控制模块发生的异常情况
。
[0030]可选地，所述应用层包括：
[0031]网关模块，用于判断用户权限；
[0032]权限模块，用于管理用户权限；
[0033]封装模块，用于对数据层
、
算法层的数据进行封装，为展示层提供接口；
[0034]业务模块，用于检查编译控制程序
、
监控系统异常
、
管理控制程序和读取控制程序历史情况
。
[0035]可选地，所述展示层包括：
[0036]信息接收模块，用于接受用户编辑的图形化组态信息，并将所述图形化组态信息传输至应用层；
[0037]信息接收模块是客户端
、
浏览器端或移动端；
[0038]信息展示模块，用于展示控制程序运行期间的进展情况；
[0039]信息确认模块，用于接受用户对需要人工确认事件的确认信息
。
[0040]第二方面，本专利技术实施例提供一种控制方法
。
[0041本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种控制系统，其特征在于，用于工业生产自动控制，包括：展示层，用于在接收到用户身份信息和用户编辑的图形化组态信息后，将所述用户身份信息和所述图形化组态信息传输至应用层；所述图形化组态信息包括工业生产材料的参数信息
、
生产过程的参数信息以及生产设备的位号信息；应用层，用于根据所述用户身份信息，对用户的权限进行鉴定，若鉴定结果为真，则将所述图形化组态信息发送至算法层；算法层，用于针对所述图形化组态信息，进行检查和编译，得到相应的控制程序；数据层，用于根据所述控制程序，创建对应的参数数据和任务数据链；算法层，还用于根据所述参数数据和任务数据链，创建所述任务数据链的所有任务并触发相应的生产设备进行执行
。2.
如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述数据层还包括：信息存储模块，用于存储控制程序
ID、
控制程序头类型
、
控制程序结构树
、
控制程序头运行期信息
、
控制程序类型
、
控制程序配置
、
控制程序入口
、
控制程序变量名称
、
控制程序运行状态
、
控制模块名称
、
控制程序中的元素
ID、
控制程序中的前序元素
ID、
控制程序中的后序元素
ID
和选择判断条件
、
生产设备的参数信息
、
人工处理的状态和结果信息；其中，控制程序变量包括操作时间变量信息和物料消耗变量信息；变量存储模块，用于存储控制系统启动时间
、
控制系统异常信息和控制程序的变量；其中，控制程序变量包括用户内置变量和用户自定义变量；内置变量包括控制程序运行时间
、
控制程序运行状态；用户自定义变量由用户创建，包括物料消耗量
、
设备运行时间
、
逻辑循环次数
、
中间变量
。3.
如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述任务数据链包括多个任务数据，每一任务数据都有所属的指针信息，相邻任务数据之间基于指针信息依次排列
。4.
如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述算法层包括：控制模块，用于根据所述参数数据和所述任务数据链的指针信息，创建并触发相应的生产设备执行所述任务数据链的第一任务，执行完成第一任务后，根据所述参数数据和所述任务数据链的指针信息，创建并触发相应的生产设备执行第二任务，直到所述任务数据链中的任务全部被执行完成；以及，在任务全部被执行完成之后，读取并记录数据层中的所有参数数据；运行模块，用于在控制模块发生崩溃或死锁时，根据控制模块的运行状态判断控制模块发生的异常情况
。5.
如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述应用层包括：网关模块，用于判断用户权限；权限模...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪若彪，谢宇，邹恺宁，叶蓬，陈益锐，
申请(专利权)人：中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：