控制系統中智能計算的設計與實現方法
電子技術應用
荊俊峰，靳書云，房志奇，劉凱
（中國電子信息產業集團有限公司第六研究所，北京100083）
摘要： 在SCADA組態軟件系統中，智能計算是必不可少的一個環節。它在處理各個采集點之間的邏輯關系、一些時序類采集點的累計、平均、積分等以及一些熱工領域的蒸汽表函數時體現了極大的優越性和便利性。描述了一種控制系統中智能計算的設計和實現方法，首先提出了組合宏和組態Tag的嵌套調用概念，然后分別介紹了計算模塊處理流程、組合宏基本定義、軟件模塊劃分及調用、計算組態工具的設計、內存索引表設計、全局和局部變量設計、計算負荷均分設計、在線處理的計算類設計以及計算處理的接口函數設計等。該系統設計思想先進，實時性高，組態便捷快速，計算準確無誤，已經廣泛應用于多個領域的工業控制系統。
中圖分類號：TP392
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223678
中文引用格式： 荊俊峰，靳書云，房志奇，等. 控制系統中智能計算的設計與實現方法[J]. 電子技術應用，2023，49(7)：89-94.
英文引用格式： Jing Junfeng，Jin Shuyun，Fang Zhiqi，et al. The design and implementation method on intelligent computing in the control system[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(7)：89-94.
文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223678
中文引用格式： 荊俊峰，靳書云，房志奇，等. 控制系統中智能計算的設計與實現方法[J]. 電子技術應用，2023，49(7)：89-94.
英文引用格式： Jing Junfeng，Jin Shuyun，Fang Zhiqi，et al. The design and implementation method on intelligent computing in the control system[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(7)：89-94.
The design and implementation method on intelligent computing in the control system
Jing Junfeng，Jin Shuyun，Fang Zhiqi，Liu Kai
(The 6th Research Institute of China Electronics Corporation， Beijing 100083， China)
Abstract： The intelligent computing is a critical factor in the SCADA software system. It has great advantages and convenience in processing logic relation between the tags, computing the cumulative value, the average value and the integral value of the tags relating to timing, and applying the steam meter functions in the thermal field. In this paper, a design way on intelligent computing in the control system is studied. It describes the concept on some nested calls between the combination of macros and the combination of tags firstly. Afterwards it introduces the processing flow of the computational module, the basic definition of the combination of macros, and the software module division. It describes the design ways on the computational configuration tool and the memory index table, on the global variables and the local variables, and on balanced load. Lastly it designs the program classes and the interface functions. The system has been widely applied to the multiple fields of the industrial control system, that has the advanced design ideas, and the characteristics of high real-time performance, convenient configuration, accurate computation.
Key words : SCADA configuration software；computational configuration；formula；combination of macros；nested calls；the balanced load
0 引言
在控制系統的運行過程中，由于各個采集點之間存在著各種邏輯判斷關系，或者某些采集點與時序存在一定關系，如積分、均值、累計量等，因此在大型控制系統中，尤其是DCS控制系統的SCADA軟件中需要部署計算模塊來實現計算功能。
另外在SCADA軟件中需要設計大量操作端來執行實時操作，在操作端執行現場設備的實操過程中，出于安全保障的考慮一般需要一定的邏輯判斷才能確定是否動作；其次在SCADA系統中的報表中也存在大量的計算點，如需要計算一段時間內某采集點的累積值、平均值等；再者在熱工領域需要很多的蒸汽表函數，如飽和水領域溫度計算、壓縮水領域熵計算、飽和蒸汽領域比容積計算等。因此，SCADA系統一般都是通過定義一些模擬量和數字量的計算點作為Tag，這些Tag點實時進行計算，在需要時可以隨時引用[2]。
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作者信息：
荊俊峰，靳書云，房志奇，劉凱
（中國電子信息產業集團有限公司第六研究所，北京100083）
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