BE1005870A6 - Verification des donnees dans un systeme de controle de processus. - Google Patents
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Abstract
Un système de contrôle de processus (1) est équipé d'une interface de saisie (2) de réception de données. L'interface (2) peut être un port série de réception de signaux provenant de capteurs tel que des capteurs de température. En variante, elle peut simplement être un clavier. Un moniteur de données 84), un vérificateur de données (5) et un circuit de mise à jour d'enregistrements relationnels (7) assurent que toutes les données, relationnelles ou indpéendantes, sont automatiquement vérifiées de façon efficace pour éviter l'écriture de données erronées dans les enregistrements (11) et (12). Sur ces enregistrements repose la génération de signaux de sortie, éventuellement liés au temps, qui déclenchent des actions de contrôle de processus.
Description
Vérification des données dans un système de contrôle de processus.
L'invention se rapporte aux systèmes de contrôle de processus.
Le but d'un système de contrôle de processus est de saisir des données et d'émettre des instructions ou des signaux de commande qui contrôlent directement ou indirectement l'exécution de diverses opérations du processus. Associé à une chaîne de fabrication d'une usine, un système de contrôle de processus émet des instructions pour la fabrication automatique ou semi-automatique de produits comme des véhicules automobiles. Dans un environnement de bureau, un système de contrôle de processus informatisé génère des sorties affichées sur écran, imprimées et sonores, qui peuvent signaler qu'un travail doit être exécuté pour une certaine date et génère également les documents utilisés par le processus.
Il est essentiel que le système de contrôle de processus fonctionne avec des données correctes et ce quelle que soit la nature du processus contrôlé. Une seule donnée erronée peut créer une avalanche de données inexactes et l'émission de signaux de contrôle erronés. Cette situation peut avoir des conséquences désastreuses pour le processus considéré.
Dans un environnement de bureau, par exemple, une date butoir erronée pour l'accomplissement de certaines formalités en vue de la création d'une société, peut être la source de problèmes majeurs. En industrie chimique, une consigne.de température erronée peut être la source du rebut de tout un lot d'un produit composé particulier.
Le brevet américain No. US 4,499,584 (U.S.A.) décrit un appareil qui injecte des signaux parasites aux données arrivant à un enregistreur. L'appareil comprend des capteurs et des voies de données associées. Des données appliquées à une voie de données et n'apparaissant pas sur la voie masque entrent l'enregistreur sans interruption. Ce qui précède illustre qu'un certain travail a été accompli au niveau du traitement des signaux et de l'amélioration de leur transmission. Lorsque les données sont toutefois erronées au départ, nul taux de réjection de signaux parasites ne pourra résoudre le problème. L'exemple le plus simple est l'introduction par l'opérateur de données erronées dans un fichier de données du système de contrôle de processus. Un autre exemple est donné par le raccordement d'un capteur inadéquat à une voie d'entrée du contrôleur d'un processus chimique.
Le brevet britannique No GB-B-2, 194,655 concerne un système de saisie de données sous la forme de signaux d'entrée analogiques. Plusieurs ensembles à microprocesseur manipulent les données reçues. Dans beaucoup de cas il n'est pas pratique de travailler de cette façon lorsque la nature du contrôle du processus ne prévoit qu'une unité de traitement.
Pour éviter ces problèmes, l'invention vise un processus de vérification de données exécuté par un système de contrôle de processus.
Selon l'invention, un processus de vérification de données comprenant les étapes suivantes est prévu: le contrôleur d'entrée stocke les données reçues par une interface de saisie dans une mémoire tampon primaire, basculant un marqueur d'état dans son état "faux" pour chaque élément de donnée reçu; un moniteur de données qui lit et vérifie chaque élément de donnée et détermine s'il est relationnel ou pas; chaque élément de donnée non-relationnel est comparé à une série de valeurs de référence, stockées dans un fichier de référence, par un vérificateur de données, basculant le marqueur de condition dans son état "vrai" si conforme ou émettant un massage d'erreur si non-conforme; pour chaque élément de donnée relationnel, le vérificateur de données vérifiant l'élément de donnée et activant un circuit de mise à jour d'un enregistrement relationnel qui, à son tour met à jour la valeur d'un paramètre associé commun à un nombre d'enregistrements; et le vérificateur de données sauvant tous les éléments de donnée dont le marqueur d'état est "vrai" dans une mémoire tampon secondaire; le moniteur de données détectant si le jeu complet de données a été reçu, et dans l'affirmative, ordonnant l'affichage d'une invite demandant à l'opérateur d'introduire le signal de confirmation de l'information, lorsqu'un signal de confirmation positive est reçu, le vérificateur de données transmettant automatiquement les données de la mémoire tampon secondaire à un enregistrement de données, lorsqu'un signal de confirmation négative est reçu, le vérificateur de données commutant le marqueur d'état de l'élément de donnée à corriger sur "faux”, et exécutant les opérations de vérification sur la donnée corrigée introduite, et, par la suite, écrivant les éléments de donnée dans l'enregistrement de données après la mise à l'état "vrai" de tous les marqueurs d'état; le moniteur de données surveillant toutes les instructions de modification introduites afin de détecter une telle instruction pour une élément de donnée relationnel, à la détection d'une telle instruction, le circuit de mise à jour de l'enregistrement relationnel annulant la valeur du paramètre associé et après la fin des opérations de vérification des données, le vérificateur de données rappelant automatiquement tous les éléments de donnée liés ou couplés et régénérant la valeur du paramètre; et le programme de gestion de l'élément de sortie générant des instructions de contrôle du processus utilisant les données lues dans l'enregistrement des données et dans l'enregistrement relationnel.
Dans une mise en oeuvre donnée, l'enregistrement de données et l'enregistrement relationnel sont automatiquement enregistrés dans une section de partition spécifique d'un disque dur associé aux données introduites, la section étant déterminée par le moniteur de données.
Pour une vérification et interaction avec l'utilisateur accélérées, les valeurs de référence occuperont de préférence entre 1 et 3 octets.
Dans une autre version, le moniteur de données transmet des instructions à un processeur distribué pour surveillance et vérification locales des données.
Dans encore une autre version, le processus parcourt des étapes supplémentaires dans lesquelles le programme de gestion d'éléments de sortie interroge continuellement une horloge en temps réel et étant activé lorsque des temps préétablis associés à des enregistrements de données sont écoulés, le programme de gestion activé rappelant l'enregistrement associé à l'événement temporisé et rappelant les paramètres relationnels y associés; et générant des signaux de contrôle du processus en fonction de l'événement.
L'invention sera plus facilement comprise à l'aide de la description ci-après de certaines mises en oeuvre, uniquement données à titre d'exemple, et en se référant au plan joint qui représente un diagramme montrant la façon de mise en oeuvre du processus de l'invention.
Le dessin montre un système de contrôle de processus et un processus de vérification de données exécuté par le celui-ci. Le système de contrôle de processus peut être celui d'un processus de fabrication ou contrôlant le travail dans un bureau dont le produit "fini" est p.e. un fichier contenant une liste d'instructions d'un système de contrôle de processus. Le dessin montre un système de contrôle de processus 1 qui comprend une interface de saisie 2. Suivant l'application, celle-ci peut soit être un port d'entrée de micro-ordinateur pour la connexion à des capteurs, soit, en ajout ou alternativement, un clavier ou un pavé de touches. L'interface de saisie 2 est raccordée à un contrôleur d'entrée 3. Le système de contrôle de processus l comprend également un circuit de surveillance de données 4 et un vérificateur de données 5 connecté à une mémoire de masse contenant un fichier de données de référence 6. Il y a également un circuit de mise à jour d'enregistrements relationnels 7 raccordé à une mémoire de masse contenant un fichier de référence relationnel 8.
L'interface de saisie 2 est raccordée à une mémoire tampon primaire 9, à son tour connectée à une mémoire tampon secondaire 10. La sortie de la mémoire tampon 10 est connectée à des circuits mémoires pour un enregistrement de données 11 et un enregistrement relationnel 12. Ceux-ci sont à leur tour raccordés à un disque dur 13 partitionné en 11 sections a, b, ...., 1. Le système de contrôle de processus 1 comprend en outre un programme de gestion d'éléments de sortie 14 connecté à une horloge en temps réel 15 et également à la mémoire de masse 13 pour accéder aux données. Les programmes de gestion 14 commandent les éléments de sortie 16. Dans l'exemple décrit ci-dessous les programmes de gestion d'éléments de sortie comprennent des contrôleurs d'écran et d'imprimante et les éléments périphériques sont des écrans vidéo et des imprimantes. Les éléments de sortie peuvent toutefois être n'importe quel élément de sortie de contrôle de processus comme p.e. un élément d'équipement robotique d'une chaîne de fabrication.
Le processus de vérification de données requiert initialement la réception de données par l'interface de saisie 2 en réponse aux invites affichées sur l'écran vidéo. Un affichage LCD pourrait toutefois remplacer ce dernier. Un aspect important de la saisie des données est l'affichage simultané des valeurs de référence prédéfinies à introduire et des invites. Dans cette version, les valeurs de référence ont une longueur de 2 octets seulement, faciles à retenir par l'opérateur et évitant l'encombrement de l'affichage. Ceci permet également d'utiliser un petit afficheur LCD dans le cas où le contrôleur est relativement petit. Un autre avantage est que les opérations de vérification sont exécutées plus rapidement par les processeurs. Le contrôleur d'entrée 3 écrit les données automatiquement dans la mémoire tampon primaire 9 et simultanément pose le marqueur du tampon primaire associé à chaque élément de donnée de données indiquant l'état de vérification. Initialement le marqueur est forcé dans son état "faux”.
Le moniteur de données 4 est ensuite activé, lisant chaque élément de donnée introduit afin de détecter s'il est relationnel ou non-relationnel. Le moniteur de données peut être réduit à un jeu d'instructions transmises d'un contrôleur principal vers un contrôleur asservi qui comprend l'interface de saisie 2 de réception des données. Cette configuration permet la vérification distribuée des informations dans un système de contrôle de processus complexe. L'étape susmentionnée du contrôleur d'entrée envoyant les champs de données saisies vers un afficheur ne s'applique que lorsque l'interface de saisie est un clavier. Lorsque les données sont reçues via une liaison de communication, telle une liaison en RS232, connectée directement sur un port du système de contrôle de processus, aucun affichage n'est évidemment prévu. Les données reçues doivent toutefois être formatées conformément au jeu de valeurs de référence préétablies.
Pour chaque élément de donnée non-relationnel détecté par le moniteur 4, le vérificateur de données 5 compare l'élément de donnée à un jeu de valeurs de référence stocké dans le fichier de référence 6.
Ceci représente un ensemble très simple d'opérations qui ne demandent qu'un nombre relativement petit de cycles du processeur puisqu'elles se limitent à une comparaison directe de chaque élément de donnée de la mémoire tampon primaire 9 et les valeurs de référence du fichier 6. Le marqueur d'état est basculé sur "vrai" pour chaque élément de donnée trouvé conforme aux valeurs de référence et l'élément de donnée est sauvé dans la mémoire tampon secondaire 10. Si non-conforme, un signal est envoyé vers un périphérique, p.e. un fichier pour impression ultérieure, pour information de l'opérateur, ou affiché immédiatement sur un écran lorsqu'il s'agit d'un système de traitement de données.
Pour chaque élément de donnée relationnel, le vérificateur de données 5 procède de la même manière mais active en plus le circuit de mise à jour d'enregistrement relationnel 7 qui ouvre l'enregistrement relationnel 12 et met à jour un élément de donnée associé. Par exemple, lorsque la donnée introduite se rapporte à la température en différents points d'une citerne contenant un produit chimique liquide, l'élément de donnée associé dans l'enregistrement 12 peut être la température moyenne qui dépend, évidemment, de la sortie d'un nombre de capteurs de température. Ici aussi, chaque élément de donnée relationnel est stocké dans la mémoire tampon secondaire 10 après vérification et traitement par le circuit de mise à jour 7.
Le moniteur de données 4 lit ensuite les données de la mémoire tampon secondaire 10 et détermine si le jeu complet de données a été reçu. Il est, par exemple, possible qu'une série de signaux de sortie d'un capteur déterminé soit nécessaire, ou bien, une série de données entrées au clavier destinée à un afficheur déterminé. Lorsque une série complète de données a été détectée par le moniteur 4, celui-ci déclenche l'affichage d'un message invitant l'opérateur à introduire le signal de confirmation des données. Cette interaction avec l'opérateur s'est révélé un pas très important pour s'assurer que les données introduites par une quelconque source sont correctes. Lorsqu'un signal de confirmation positive est introduit, le vérificateur 5 transmet les données automatiquement de la mémoire tampon secondaire 10 vers l'enregistrement de données 11. Si toutefois un signal de confirmation négative est introduit, le vérificateur remet le marqueur d'état de l'élément de donnée à modifier sur "faux", déclenche les opérations de vérification de l'élément de donnée modifié et écrit ensuite l'élément de donnée dans l'enregistrement de données après que tous les marqueurs d'état aient été basculés sur "vrai". Il s'est avéré que la remise du marqueur d'état mémorisé dans la mémoire tampon primaire sur "faux”, que des liens sont établis pour le traitement par le vérificateur 5 assurant que toutes les données ont été vérifiées de façon correcte. L'ensemble de marqueurs d'état de la mémoire tampon primaire 9 caractérisent efficacement chaque élément de donnée pour assurer qu'une vérification complète ait été exécutée avant l'écriture dans l'enregistrement de données 11.
Le moniteur de données surveille continuellement toutes les instructions de modification reçues tel que signaux de mise à jour de capteurs ou instructions de remplacement d'éléments de donnée manuellement introduites au clavier.
Dans ce cas, le vérificateur de données fonctionne comme décrit plus haut. Lorsque les données sont relationnelles, l'intervention du circuit de mise à jour 7 est extrêmement importante dans ces circonstances et le circuit de mise à jour 7 annule la valeur du paramètre associé de l'enregistrement associé 12. Après exécution complète d'une opération de vérification par le vérificateur 5, le circuit 7 recherche automatiquement tous les éléments de donnée associés ou couplés et regénère la valeur du paramètre dans l'enregistrement relationnel 12.
Le fonctionnement des programmes de gestion des éléments de sortie 14 dépend entièrement des informations contenues dans les enregistrements 11 et 12. Les programmes de gestion interrogent fréquemment l'horloge en temps réel 15 et sont réactivés lorsque le moment présélectionné associé à des enregistrements de données particuliers est atteint. Des événements préétablis sont associés aux programmes de gestion 14 qui les activent en temps réel et en fonction d'enregistrements de données 11 et 12 particuliers. Ceux-ci sont évidemment lus dans la mémoire de masse 13 après écriture des enregistrements 11 et 12 dans la mémoire de masse 13. Un aspect important de l'invention est la façon selon laquelle les signaux de sortie peuvent être transmis par les programmes de gestion 14 qui contiennent et les données d'entrée saisies et les données associées permettant d'interconnecter un grand nombre d'événements différents pour réaliser un contrôle de processus intégré.
Il est à noter que l'invention assure le fonctionnement correct d'un système de contrôle de processus par la vérification des données reçues et ce de façon extrêmement simple et efficace.
L'invention n'est pas limitée aux concrétisations décrites ci-dessus, mais peut être variée tant en sa construction qu'en ses détails.
Légendes de la figure 1 Contrôleur de processus 2 Interface d'entrée 3 Contrôleur d'entrée 4 Moniteur de données 5 Vérificateur de données 6 Données de référence 7 Circuit de mise à jours des enregistrements relationnels 8 Fichier de référence relationnel 9 Mémoire tampon primaire 10 Mémoire tampon secondaire 11 Enregistrement de donnée 12 Enregistrement relationnel 13 Disque dur partitionné 14 Programme de gestion des éléments de sortie 15 Horloge en temps réel 16 Eléments de sortie
Claims (5)
1. Processus de vérification de données effectué par un système de contrôle de processus, le processus comportant les étapes suivantes : le contrôleur d'entrée stocke les données reçues par une interface de saisie dans une mémoire tampon primaire, basculant un marqueur d'état dans son état "faux" pour chaque élément de donnée reçu? un moniteur de données qui lit et vérifie chaque élément de donnée et détermine s'il est relationnel ou pas; chaque élément de donnée non-relationnel est comparé à une série de valeurs de référence, stockées dans un fichier de référence, par un vérificateur de données, basculant le marqueur de condition dans son état "vrai" si conforme ou émettant un massage d'erreur si non-conforme; pour chaque élément de donnée relationnel, le vérificateur de données vérifiant l'élément de donnée et activant un circuit de mise à jour d'un enregistrement relationnel qui, à son tour met à jour la valeur d'un paramètre associé commun à un nombre d'enregistrements; et le vérificateur de données sauvant tous les éléments de donnée dont le marqueur d'état est "vrai" dans une mémoire tampon secondaire; le moniteur de données détectant si le jeu complet de données a été reçu, et dans l'affirmative, ordonnant l'affichage d'une invite demandant à l'opérateur d'introduire le signal de confirmation de l'information, lorsqu'un signal de confirmation positive est reçu, le vérificateur de données transmettant automatiquement les données de la mémoire tampon secondaire à un enregistrement de données, lorsqu'un signal de confirmation négative est reçu, le vérificateur de données commutant le marqueur d'état de l'élément de donnée à corriger sur "faux", et exécutant les opérations de vérification sur la donnée corrigée introduite, et, par la suite, écrivant les éléments de donnée dans l'enregistrement de données après la mise à l'état "vrai" de tous les marqueurs d'état; le moniteur de données surveillant toutes les instructions de modification introduites afin de détecter une telle instruction pour une élément de donnée relationnel, à la détection d'une telle instruction, le circuit de mise à jour de l'enregistrement relationnel annulant la valeur du paramètre associé et après la fin des opérations de vérification des données, le vérificateur de données rappelant automatiquement tous les éléments de donnée liés ou couplés et régénérant la valeur du paramètre; et le programme de gestion de l'élément de sortie générant des instructions de contrôle du processus utilisant les données lues dans l'enregistrement des données et dans 1'enregistrement relationnel.
2. Processus selon la revendication 1 dans lequel l'enregistrement de données et l'enregistrement relationnel sont automatiquement enregistrés dans une section de partition spécifique d'un disque dur associé aux données introduites, la section étant déterminée par le moniteur de données.
3. Processus selon les revendications 1 ou 2 dans lequel, pour une vérification et interaction avec l'utilisateur accélérées, les valeurs de référence occuperont de préférence entre 1 et 3 octets.
4. Processus selon n'importe laquelle des revendications l à 3 dans lequel le moniteur de données transmet des instructions à un processeur distribué pour surveillance et vérification locales des données.
5. Processus comme revendiqué dans n'importe laquelle des revendications précédentes comprenant en plus les étapes suivantes : le programme de gestion d'éléments de sortie interroge continuellement une horloge en temps réel et est activé lorsque des temps préétablis associés à des enregistrements de données sont écoulés, le programme de gestion activé rappelle l'enregistrement associé à l'événement temporisé et rappelle les paramètres relationnels y associés; et généré des signaux de contrôle du processus en fonction de 1'événement.
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| GB2260627B (en) * | 1991-10-31 | 1994-12-14 | Pettit | Improved data integrity in a project control apparatus |
| GB2262639B (en) * | 1991-11-19 | 1994-12-07 | Norton Holdings Limited | Improved data integrity for document generation |
-
1993
- 1993-10-22 GB GB9321859A patent/GB2283116A/en not_active Withdrawn
- 1993-11-04 BE BE9301210A patent/BE1005870A6/fr not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9321859D0 (en) | 1993-12-15 |
| GB2283116A (en) | 1995-04-26 |
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