控制系统中智能计算的设计与实现方法
电子技术应用
荆俊峰，靳书云，房志奇，刘凯
（中国电子信息产业集团有限公司第六研究所，北京100083）
摘要： 在SCADA组态软件系统中，智能计算是必不可少的一个环节。它在处理各个采集点之间的逻辑关系、一些时序类采集点的累计、平均、积分等以及一些热工领域的蒸汽表函数时体现了极大的优越性和便利性。描述了一种控制系统中智能计算的设计和实现方法，首先提出了组合宏和组态Tag的嵌套调用概念，然后分别介绍了计算模块处理流程、组合宏基本定义、软件模块划分及调用、计算组态工具的设计、内存索引表设计、全局和局部变量设计、计算负荷均分设计、在线处理的计算类设计以及计算处理的接口函数设计等。该系统设计思想先进，实时性高，组态便捷快速，计算准确无误，已经广泛应用于多个领域的工业控制系统。
中图分类号：TP392
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223678
中文引用格式： 荆俊峰，靳书云，房志奇，等. 控制系统中智能计算的设计与实现方法[J]. 电子技术应用，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.
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223678
中文引用格式： 荆俊峰，靳书云，房志奇，等. 控制系统中智能计算的设计与实现方法[J]. 电子技术应用，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
在控制系统的运行过程中，由于各个采集点之间存在着各种逻辑判断关系，或者某些采集点与时序存在一定关系，如积分、均值、累计量等，因此在大型控制系统中，尤其是DCS控制系统的SCADA软件中需要部署计算模块来实现计算功能。
另外在SCADA软件中需要设计大量操作端来执行实时操作，在操作端执行现场设备的实操过程中，出于安全保障的考虑一般需要一定的逻辑判断才能确定是否动作；其次在SCADA系统中的报表中也存在大量的计算点，如需要计算一段时间内某采集点的累积值、平均值等；再者在热工领域需要很多的蒸汽表函数，如饱和水领域温度计算、压缩水领域熵计算、饱和蒸汽领域比容积计算等。因此，SCADA系统一般都是通过定义一些模拟量和数字量的计算点作为Tag，这些Tag点实时进行计算，在需要时可以随时引用[2]。
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作者信息：
荆俊峰，靳书云，房志奇，刘凯
（中国电子信息产业集团有限公司第六研究所，北京100083）
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