在过程控制器、可编程逻辑控制器(PLC)及分布式控制系统(DCS)平台上开始编程,有些步骤是必须遵守的。有的时候你会觉得这些步骤仅仅是口头提醒,但是在一个受控的环境中www.cechina.cn,这些步骤都是被严格写下来并需要被遵守的。不论这套方法论如何被应用,第一步永远是“理解需求”。
图1 每个过程操作都有4个阶段:1)空闲;2)执行前准备;3)执行;4)终止;图中显示了各个阶段之间的转换。
当控制系统编程者被要求为控制过程而编写或修改程序时,第一件事情就是他们应该得到一份需求描述文档。
不同名称的需求描述文档
这类需求描述文档往往在不同的行业有不同的命名。在自动化水平高的制造领域CONTROL ENGINEERING China版权所有,特别是在食品医药领域称为用户需求规范(URS);在需要大批量处理的行业,被称为基本过程操作(BPO);在连续操作的工厂,被称为概念功能规范(CFS)或简单功能规范(FS)。
图2 图中所示为一个简化的设备单元图,包括清洁的水箱(T-8)、泵(P-160)、1个循环阀,3个多管阀,1个接收水箱。具体操作过程是控制水从T-8流向T-9。
BPO文档是创建一个控制系统的第一步CONTROL ENGINEERING China版权所有,它是一个通用文档独立于其所将实施的平台。BPO文档必须包含大量的细节,这样过程控制工程师和编程者就可以利用这个文档创建详细的功能规范(DFS)文档。DFS是基于BPO文档的对用于具体类型的控制系统的“翻译”。浏览DFS文档可以帮助控制工程师和编程者编制控制软件。
图3 如果初始逻辑状态过于复杂,那么逻辑应该被描述的更加清晰。图中所示是一个复杂逻辑的例子。
BPO文档应该回答两类基本问题:1)正常的工作情况下CONTROL ENGINEERING China版权所有,过程的表现是什么?2)何种措施可以应对预料不到的情况?
BPO文档是对过程状况和操作的描述,大多数情况下是需要在控制器而不是在人机界面中实现的。其最重要的特征之一是:根据最初的设计思想记录了各种过程操作的基本理念,并且可以被过程工程师阅读和理解www.cechina.cn,从而保证了在将来操作中的易维护性。