本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)和工業(yè)自動化。更特別地，本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)的冗余輔助控制器。

背景技術：

在自動化背景中，高級過程控制應用是監(jiān)督和調(diào)節(jié)本地控制應用的控制應用。高級過程控制應用由于其高處理要求而存在于遠程服務器上并在向本地控制應用指派設置點方面與工廠站點內(nèi)的本地控制應用通信。本地控制應用將實現(xiàn)（attain）所接收的設置點作為目標。例如，模型預測控件向工廠級pid控件指派設置點，并且pid控制器將實現(xiàn)那個設置點作為目標。

通常，高級過程控制應用涉及使用具有不同的復雜度級別的模型、控件、優(yōu)化、分析計算等并且經(jīng)常要求專家支持。在將高級應用移動到云平臺或遠程計算平臺時，計算復雜度和專門知識保持與云平臺在一起，并且僅將最佳設置點傳送至工廠級本地控制應用。如果發(fā)生到云平臺的連通性的故障或者阻止高級過程控制應用與本地控制應用之間的通信的任何其他問題，則本地控制應用保持在先前從高級控制應用指派的設置點處操作。

常規(guī)地，用以處理云平臺與本地控制應用之間的連通性的丟失的一個方法——提供具有與高級控制應用類似的功能的備份或冗余網(wǎng)絡接入點。在檢測到連通性的丟失時，選擇冗余網(wǎng)絡接入點來充當高級控制應用。在另一方法中，在云平臺和本地控制應用之間存在輔助通信信道。在主通信信道故障時通過輔助通信信道來訪問高級控制應用。

然而，這些方法涉及相當大的成本。因此，存在對于能夠處理在云平臺上的高級控制過程與工廠中存在的本地控制基礎設施之間的連通性的丟失的改進的方法和系統(tǒng)的需要。

附圖說明

圖1圖示出根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的用于使用過程工廠中的多個現(xiàn)場設備來控制過程的系統(tǒng)；以及

圖2圖示出根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的用于使用過程工廠中的多個現(xiàn)場設備來控制過程的方法。

具體實施方式

在以下詳細描述中參考附圖，所述附圖形成其一部分并且在所述附圖中通過圖示的方式示出了可以被實施的特定實施例。充分詳細地描述了這些實施例以使得本領域那些技術人員能夠?qū)嵤嵤├⑶乙斫獾氖窃诓幻撾x實施例的范圍的情況下可以利用其他實施例并且可以做出邏輯的、機械的、電的和其他的改變。因此不要在限制性意義上理解以下詳細描述。

圖1圖示出使用過程工廠150中的（圖1中未示出的）多個現(xiàn)場設備來控制過程的系統(tǒng)100。所述多個現(xiàn)場設備包括位于過程工廠的各種區(qū)域中的一個或多個傳感器，用于測量與過程相關聯(lián)的過程變量。這些過程變量在本文中被稱為經(jīng)測量的過程變量。另外，所述多個現(xiàn)場設備包括一個或多個致動器，其調(diào)節(jié)與過程相關的各種物理參數(shù)。

所述多個現(xiàn)場設備包括傳感器并且現(xiàn)場設備被可操作地連接到多個對應的調(diào)節(jié)控制器160（在圖中被圖示為控制器163和控制器166），從而形成一個或多個控制環(huán)路。調(diào)節(jié)控制器160基于與某些過程變量（在后文中稱為控制變量）相關的設置點和來自傳感器的測量結果來相應地調(diào)節(jié)致動器。調(diào)節(jié)控制器160在正常操作模式期間從遠程監(jiān)督控制器120接收與所述一個或多個控制變量相關的設置點。

遠程監(jiān)督控制器120位于過程工廠150外部。遠程監(jiān)督控制器120被經(jīng)由通信鏈路155連接到所述多個調(diào)節(jié)控制器160。遠程監(jiān)督控制器120接收與一個或多個經(jīng)測量的過程變量相關聯(lián)的信息，并基于與所述一個或多個經(jīng)測量的過程變量相關聯(lián)的信息使用遠程過程模型來生成與一個或多個控制過程變量相關的一個或多個設置點。在實施例中，遠程監(jiān)督控制器120被作為遠程計算平臺110上的服務來托管。

另外，系統(tǒng)100包括本地監(jiān)督控制器130，其通過過程工廠150內(nèi)的控制網(wǎng)絡的過程總線170連接到所述多個調(diào)節(jié)控制器160。本地監(jiān)督控制器130包括（圖1中未示出的）本地過程模型。通過配置服務器125來配置本地監(jiān)督控制器130的本地過程模型。在通信鏈路155的中間或暫時故障時，本地監(jiān)督控制器130使用經(jīng)配置的本地過程模型來向所述多個調(diào)節(jié)控制器160提供中間設置點直到通信鏈路155被恢復和與遠程監(jiān)督控制器120的連接被重建為止。本地監(jiān)督控制器130充當遠程監(jiān)督控制器120的暫時備用直到通信鏈路155從中間故障恢復為止。在圖2的描述中進一步解釋這些方面。

圖2圖示出根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的用于使用過程工廠150中的多個現(xiàn)場設備來控制過程的方法200。

在步驟210處，配置服務器監(jiān)控與一個或多個經(jīng)測量的過程變量相關聯(lián)的信息以及與一個或多個控制過程變量相關的所述一個或多個設置點的傳輸。

圖2圖示出根據(jù)本發(fā)明的各種實施例的在包括對多個設備（115、117和119）的配置的一個或多個工程活動期間使用操作者輔助工具來幫助第一操作者的方法200。

在步驟210處，配置服務器125監(jiān)控控制數(shù)據(jù)通過通信鏈路155在遠程監(jiān)督控制器120與所述多個控制器160之間的傳輸?？刂茢?shù)據(jù)在本文中指與一個或多個經(jīng)測量的過程變量相關聯(lián)的信息，以及基于與所述一個或多個經(jīng)測量的過程變量相關聯(lián)的信息使用遠程過程模型生成的與一個或多個控制過程變量相關的一個或多個設置點。

在步驟220處，配置服務器125基于控制數(shù)據(jù)和預定相關函數(shù)來確定所述一個或多個經(jīng)測量的過程變量與所述一個或多個控制過程變量之間的一個或多個函數(shù)相關。配置服務器125利用本領域中通常已知的多個統(tǒng)計方法來確定所述一個或多個經(jīng)測量的過程變量與所述一個或多個控制過程變量之間的一個或多個函數(shù)相關。例如，如果配置服務器125根據(jù)控制數(shù)據(jù)標識出違反經(jīng)測量的過程變量導致與控制過程變量相關的新的設置點，則配置服務器125確定在經(jīng)測量的過程變量與控制過程變量之間存在函數(shù)相關。特別地，使用遠程監(jiān)督控制器和控制數(shù)據(jù)，配置服務器125標識出在某些經(jīng)測量的過程變量違反過程約束時針對其生成新的設置點的所述一個或多個控制變量。相應地，配置服務器125確定控制變量與經(jīng)測量的變量之間的函數(shù)相關。

類似地，在實施例中，當經(jīng)測量的變量的數(shù)目多于控制變量的數(shù)目或反之亦然時，配置服務器125確定每個控制變量對經(jīng)測量的變量的重要性。

在步驟230處，配置服務器125基于所確定的一個或多個函數(shù)相關來配置本地過程模型。在實施例中，配置服務器125根據(jù)每個控制過程變量對經(jīng)測量的過程變量的重要性來配置本地過程模型。在步驟240處，在通信鏈路155的中間或暫時故障時，本地監(jiān)督控制器使用所配置的本地過程模型向所述多個控制器160提供與所述一個或多個控制過程變量相關的一個或多個中間設置點以用于調(diào)節(jié)所述一個或多個現(xiàn)場設備。

通信鏈路155在預定時間段內(nèi)從中間故障恢復。在實施例中，由過程工廠150的操作者來設置預定時間段。在實施例中，如果通信鏈路155未在預定時間段內(nèi)恢復，則本地監(jiān)督控制器130喚起警報。在實施例中，配置服務器125保持調(diào)整和更新函數(shù)相關，并相應地配置本地監(jiān)督控制器。

本書面描述使用示例來描述包括最佳模式的本文中的主題并且還使得本領域中的任何技術人員能夠制造和使用本主題。主題的可取得專利權的范圍由權利要求限定并且可以包括本領域那些技術人員想到的其他示例。如果這樣的其他示例具有不區(qū)別于權利要求的文字語言的結構元素，或者如果它們包括具有與權利要求的文字語言的非實質(zhì)差異的等同結構元素，則意圖它們處于權利要求的范圍內(nèi)。