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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