[发明专利]多功能控制器

说明书

一般而言，本发明是关于一种用于过程控制的控制器。更具体地说，本发明的目标是一种控制器，它即具有高级功能，也具有较好的人-机接口功能，利用一种全点型显示单元作为操作面板，在其上能有选择地显示出各种控制操作信息，而且还能响应操作键的信号与选择控制操作以及不同的控制面板图面，并进而能设置各种参数。

通常，一种配有微处理器的单环路控制器已在现场广泛使用。与分布式控制系统(DCS)相比，这种单环路控制器的好处是工程负担轻而且有较好的可操作性。

例如，这种单环路控制器之一已在日本专利公开物第57-57721(1982)号上发表。在这个已知的单环路控制器中，用于显示控制所需信号(过程量PV、设定值SV及控制输出MV)的指示器、用于改变设定值的操作键以及用于改变控制方式(自动控制方式和人工控制方式)的操作键都安排在前操作面板，而用于设定控制计算的各种参数和指定各种功能及校正计算的设置手段却放在单环路控制器的侧面。

再如，英国专利申请公开文献GB-A-2,181,274中所述的控制器也是类似的。

尽管这种传统的控制器的一个优点是能保持与模拟控制器中具有的同样的可操作性，但存在的问题是：测量仪器必须从机框中拉出来，而且必须操作放在这些测量仪器侧面的设置装置，才能设置各种参数或进行方式变换。再有，由于在前面板上只提供了实现控制所需的最少数量的指示器和操作键，所以，控制操作所需的信息(例如过程量PV的趋势信息)必须记录在该控制器附带的单独的记录器上。

本发明是要解决上述各个问题，所以本发明的主要目的是提供这样一种控制器，它具有更好的可操作性，在其前面板上提供的操作键总数已减至最少，却能够以简单的键操作来显示各种信息，例如，关于过程量PV的趋势信息，以及用于设置控制器各种控制参数的信息。

本发明的另一个目的是提供一种控制器，它能够容易地选择和执行下述功能：作为一个单环路控制器，其中，以单个控制器来执行单个控制循环的功能；作为一个级联控制器的功能；作为一个选择控制器的功能，以及作为由通用硬件实现的程序控制器的功能。

一种控制器，在其中输入来自一个过程的过程值，根据控制参数进行控制计算，并将控制输出提供给该过程，其特征在于该控制器包括：一个容器，它包括：

主体(CL)，由具有四侧面的开放箱、后部和开放的前部分组成，前面板(PL)安在所述主体的所述开放的前部分上，包含在其前表面上的显示装置和键装置；

显示装置10设在所述前面板，用于单独或混合方式显示：工作面板，其中过程值和控制输出表示为条形图；过程值趋势的趋势图面板；控制计算面板；以及调节面板；

面板扩展装置(KY7)，设在所述前部，用于手动指示所述显示装置扩展要在所述显示装置上显示的所述面板的内容；

多个键装置(KY1～6、8～10)，设在所述部部，位于所述显示装置的旁边和下面，用于手动设置控制操作和各种参数；

操作面板产生控制装置(81)，包括在所述主体内，根据指定了这种功能的所述多个键装置中之一而操作，用于产生信号使要在所述显示装置上显示的过程值和控制输出值显示成操作面板上的柱状图；

趋势图面板产生装置(82)，包括在所述主体内，根据指定了这种功能的所述多个键装置中之一而操作，用于产生信号使要在所述显示装置上显示的过程值的变化显示成趋势面板上的趋势图；

调节面板产生装置(83)，包括在所述主体内，根据指定了这种功能的所述多个键装置中之一而操作，用于产生信号使要在所述显示装置上显示的显示在趋势面板上，即在对应所述多个键装置的位置表示赋予所述多个键装置的功能的符号，及用于控制所述控制运算中控制参数的信息；

显示控制装置(9)，包括在所述主体内，用于根据接收来自所述面板扩展装置的信号，选择所述操作面板和所述趋势图面板的组合在所述显示装置上显示，

及仅根据共同接收来自所述面板扩展装置的信号和所述多个键装置之一的操作所产生的信号，选择所述他调节面板在所述显示装置上显示；以及所述多个键装置的功能和对应于所述多个键装置改变的功能显示在所述调节面板上的符号；

其中所有手动部件和显示装置包括在所述容器的所述前部的前表面上，用于改善外观，使得任何二个所述手动操作部件可被操作者一个手的二指同时寻访。

现将结合附图来解释本发明的上述目的及其他特征，这些附图是：

图1是根据本发明的一个控制器的外观布置实例的透视图；