基于改进S^(3)控制结构的批次过程控制系统架构研究

作     者：吴启标 王亚刚 杨卫国 WU Qibiao;WANG Yagang;YANG Weiguo

作者机构：上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 上海弗鲁克科技发展有限公司上海201802 

出 版 物：《控制工程》 (Control Engineering of China)

年 卷 期：2025年第32卷第1期

页      面：158-165页

学科分类：0711[理学-系统科学] 07[理学] 08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 071102[理学-系统分析与集成] 081103[工学-系统工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61074087) 

主　　题：ISA S88标准 IEC 61499标准 批次过程控制 离散控制功能块 G描述语言 

摘      要：传统的连续过程控制系统不能很好地实现工艺与控制相分离,生产效率低下。针对此问题,提出了一种基于改进调度器、选择器和同步器(scheduler selector synchronizer,S^(3))控制结构的批次过程控制系统架构。该架构在调度层中建立了基于G描述语言的组件描述和基于改进S^(3)控制结构的调度器,使工艺与控制相分离;在数据层中建立了相逻辑接口表;在控制层中基于ISA S88标准和IEC 61499标准建立了离散化的控制功能块,并设计了S^(3)控制结构的选择器和同步器实现工艺的可重构。实验结果表明,所提批次过程控制系统架构在不改变控制程序的情况下完成了不同工艺流程的控制任务,实现了工艺与控制相分离,并缩短了工艺流程修改时间。