分布式控制系統(tǒng)接入方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種分布式控制系統(tǒng)接入方法和裝置。涉及自動化領(lǐng)域；解決了現(xiàn)有DCS系統(tǒng)的性能問題。該方法包括：收集Profibus信號；對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到分布式控制系統(tǒng)(DCS)信號。本發(fā)明提供的技術(shù)方案適用于Profibus現(xiàn)場設(shè)備，實現(xiàn)了DCS系統(tǒng)對Profibus信號的兼容。
【專利說明】分布式控制系統(tǒng)接入方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及自動化領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式控制系統(tǒng)接入方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]分布式控制系統(tǒng)(DCS，Distributed Control System，又稱之為集散控制系統(tǒng))是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機(Computer)、通訊(Communication)、顯不(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù),其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。DCS自1975年問世以來，已經(jīng)經(jīng)歷了三十多年的發(fā)展歷程。在這三十多年中，DCS雖然在系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)上沒有發(fā)生重大改變，但是經(jīng)過不斷的發(fā)展和完善，其功能和性能都得到了巨大的提高?？偟膩碚f，DCS正在向著更加開放，更加標(biāo)準(zhǔn)化，更加產(chǎn)品化的方向發(fā)展。
[0003]目前在DCS系統(tǒng)中，不提供現(xiàn)場總線(PiOfibus)接入能力。故開發(fā)一種能夠使具有現(xiàn)場總線(ProfibusDP)接入能力的現(xiàn)場設(shè)備接入DCS系統(tǒng)的卡。
[0004]現(xiàn)有方式具有如下不足:
[0005]1、不提供Profibus接口，不具有開放性，Profibus DP的設(shè)備不能接入。
[0006]2、采用非ProfibusDP協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備時，預(yù)制電纜長，可靠性較低，出錯率高。
[0007]3、配線多，成本高電裝工作量大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提供了一種分布式控制系統(tǒng)接入方法和裝置，解決了現(xiàn)有DCS系統(tǒng)的性能問題。
[0009]一種分布式控制系統(tǒng)接入方法，包括:
[0010]收集現(xiàn)場總線(Profibus)信號；
[0011]對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到分布式控制系統(tǒng)(DCS)信號。
[0012]優(yōu)選的，所述收集Profibus信號包括:
[0013]驅(qū)動Profibus DP從設(shè)備輸出信號；
[0014]讀取所述Profibus DP從設(shè)備輸入的信號。
[0015]優(yōu)選的，所述對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號的步驟之后，還包括:
[0016]將所述DCS信號發(fā)送至DPU。
[0017]優(yōu)選的,所述收集Profibus信號的步驟之前還包括:
[0018]存儲符合Profibus協(xié)議規(guī)定的程序。
[0019]優(yōu)選的，對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號具體為:
[0020]根據(jù)預(yù)置的狀態(tài)機轉(zhuǎn)化過程對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號。
[0021]本發(fā)明還提供了一種分布式控制系統(tǒng)接入裝置，包括:
[0022]采集模塊,用于收集Profibus信號；[0023]轉(zhuǎn)換模塊，用于對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號。
[0024]優(yōu)選的，所述采集模塊包括:
[0025]驅(qū)動單元，用于驅(qū)動Profibus DP從設(shè)備輸出信號；
[0026]讀取單元,用于讀取所述Profibus DP從設(shè)備輸入的信號。
[0027]優(yōu)選的，上述分布式控制系統(tǒng)接入裝置還包括:
[0028]輸出模塊,用于將所述DCS信號發(fā)送至分布式處理單元(DistributedProcessorUnit,DPU)。
[0029]優(yōu)選的，上述分布式控制系統(tǒng)接入裝置還包括:
[0030]存儲模塊，用于存儲符合Profibus協(xié)議規(guī)定的程序。
[0031]本發(fā)明提供了一種分布式控制系統(tǒng)接入方法和裝置，收集現(xiàn)場總線Profibus信號，并對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號，實現(xiàn)了 DCS系統(tǒng)對Profibus信號的兼容，解決了現(xiàn)有DCS系統(tǒng)的性能問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明的實施例一提供的一種協(xié)議轉(zhuǎn)換卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明的實施例一提供的又一種協(xié)議轉(zhuǎn)換卡的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明的實施例一提供的一種支持Profibus的DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0035]圖4為本發(fā)明的實施例一中一種電路設(shè)計示意圖；
[0036]圖5為本發(fā)明的實施例二中提供的一種分布式控制系統(tǒng)接入方法流程圖；
[0037]圖6為本發(fā)明的實施例二中狀態(tài)機轉(zhuǎn)換的邏輯示意圖；
[0038]圖7為本發(fā)明的實施例三提供的一種分布式控制系統(tǒng)接入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0039]現(xiàn)有的DCS中，不提供現(xiàn)場總線(Profibus)接入能力。故開發(fā)一種能夠使具有現(xiàn)場總線(ProfibusDP)接入能力的現(xiàn)場設(shè)備接入DCS系統(tǒng)的卡。
[0040]現(xiàn)有方式具有如下不足:
[0041]1、不提供Profibus接口，不具有開放性，ProfibusDP的設(shè)備不能接入。
[0042]2、采用非ProfibusDP協(xié)議的現(xiàn)場設(shè)備時，預(yù)制電纜長，可靠性較低，出錯率高。
[0043]3、配線多，成本高電裝工作量大。
[0044]為了解決上述問題，本發(fā)明的實施例提供了一種DCS接入方法。下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。
[0045]首先結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例一進行說明。
[0046]為了解決現(xiàn)有DCS不提供Profibus接入的問題，本發(fā)明的實施例提供了一種協(xié)議轉(zhuǎn)換卡，該協(xié)議轉(zhuǎn)換卡的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括:
[0047]程序存儲單元101，數(shù)據(jù)存儲單元107，RS485通訊接口 108，協(xié)議處理器102，邏輯處理單元103，雙端口存儲器104，通訊處理器105，網(wǎng)絡(luò)接口 106 ;協(xié)議處理器102與程序存儲單元101、數(shù)據(jù)存儲單元107、RS485通訊接口 108、邏輯處理單元103、雙端口存儲器104相連；雙端口存儲器104與協(xié)議處理器102、通訊處理器105相連；通訊處理器105與網(wǎng)絡(luò)端口 106相連。
[0048]如圖2所示，程序存儲單元101包括一個存儲芯片UlOll (具體為W29C040芯片)。該存儲芯片UlOll用于存儲Profibus DP協(xié)議主站程序以及相關(guān)協(xié)議數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲單元107包括兩個存儲芯片U1071、U1072(具體為BS62LV4006SI芯片)。芯片U1071和U1072用于存儲程序運行中的數(shù)據(jù)變量。協(xié)議處理器單元102包括一個處理器芯片U1021和一個電源芯片U1022 (具體為VRB2405芯片)以及復(fù)位芯片U1023 (具體為MAX706CSA芯片)及24MHZ晶振U1024。該協(xié)議處理單元102是協(xié)議處理的中央處理器，完成協(xié)議的指令的執(zhí)行。邏輯處理單元103包括一個CPLD芯片U1031 (具體為XC9536芯片)，該芯片主要完成協(xié)議處理單元102和雙端口存儲器單元104的邏輯功能。通訊處理器單元105，包括一個現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)通訊處理器，主要完成相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)通信。RS485通訊接口單元108，包括四個通訊芯片U1081、U1082、U1083、U1084(具體為 ADM2486 芯片)。
[0049]優(yōu)選的，可將上述協(xié)議轉(zhuǎn)換卡加入現(xiàn)有的DCS系統(tǒng)，構(gòu)建一個支持Prof ibus的DCS系統(tǒng)，如圖3所示，協(xié)議轉(zhuǎn)換卡主要完成與下層現(xiàn)場設(shè)備之間的通訊，將具有ProfibusDP從站設(shè)備的數(shù)據(jù)通過協(xié)議轉(zhuǎn)換卡送到DPU中，然后送到工程師站(計算機)。
[0050]優(yōu)選的,協(xié)議轉(zhuǎn)換卡裝置采用模塊插接式設(shè)計,Profibus協(xié)議集成于Profibus協(xié)議卡上，DCS通訊協(xié)議集成在主板上，如圖4所示，主板與Profibus協(xié)議卡通過PC104總線插接在一起，主板與協(xié)議卡之間接插端子連接。
[0051 ] 下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例二進行說明。
[0052]本發(fā)明實施例提供了一種分布式控制系統(tǒng)接入方法，使用該方法，能夠控制本發(fā)明實施例一所提供的協(xié)議轉(zhuǎn)換卡完成Profibus和DCS協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，具體流程如圖5所示，包括:
[0053]步驟501、存儲符合Profibus協(xié)議規(guī)定的程序；
[0054]本步驟中，在協(xié)議轉(zhuǎn)換卡內(nèi)存入符合Profibus協(xié)議規(guī)定的程序,作為將Profibus協(xié)議轉(zhuǎn)換為DCS協(xié)議的指令執(zhí)行序列。
[0055]步驟502、收集 Prof ibus 信號；
[0056]本步驟中，首先，由協(xié)議轉(zhuǎn)換卡驅(qū)動Profibus DP從設(shè)備輸出信號，同時讀取所述Profibus DP從設(shè)備輸入的信號。
[0057]步驟503、對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號；
[0058]本步驟中，可根據(jù)預(yù)置的一系列狀態(tài)機對采集得到的Profibus信號進行轉(zhuǎn)換，可用C語言在單片機上實現(xiàn)Profibus DP協(xié)議的主站DPVl功能和二類主站功能，以下為一種狀態(tài)機轉(zhuǎn)換的邏輯方式，如圖6所示。
[0059]步驟504、將所述DCS信號發(fā)送至DPU。
[0060]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的實施例三進行說明。
[0061]本發(fā)明實施例提供了一種分布式控制系統(tǒng)接入裝置，該裝置的結(jié)構(gòu)如圖7所示，包括:
[0062]采集模塊701，用于收集Profibus信號；
[0063]轉(zhuǎn)換模塊702，用于對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號。
[0064]優(yōu)選的，所述采集模塊702包括:
[0065]驅(qū)動單元，用于驅(qū)動Profibus DP從設(shè)備輸出信號；[0066]讀取單元,用于讀取所述Profibus DP從設(shè)備輸入的信號。
[0067]優(yōu)選的，上述分布式控制系統(tǒng)接入裝置還包括:
[0068]輸出模塊703，用于將所述DCS信號發(fā)送至DPU。
[0069]優(yōu)選的，上述分布式控制系統(tǒng)接入裝置還包括:
[0070]存儲模塊704，用于存儲符合Profibus協(xié)議規(guī)定的程序。
[0071]本發(fā)明的實施例提供了一種分布式控制系統(tǒng)接入方法和裝置，收集現(xiàn)場總線Profibus信號，并對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號，實現(xiàn)了 DCS系統(tǒng)對Profibus信號的兼容，解決了現(xiàn)有DCS系統(tǒng)的性能問題，提高了系統(tǒng)可靠性。
[0072]由于原有系統(tǒng)安裝每個采集設(shè)備都有單獨連線與DPU相連，使用線纜多，采用Profibus協(xié)議卡后，Profibus設(shè)備采用的是總線式連接，采集設(shè)備直接接入主干總線，故減少了安裝和電纜費用，簡化配線，降低成本，提高生產(chǎn)率。
[0073]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的全部或部分步驟可以使用計算機程序流程來實現(xiàn)，所述計算機程序可以存儲于一計算機可讀存儲介質(zhì)中，所述計算機程序在相應(yīng)的硬件平臺上(如系統(tǒng)、設(shè)備、裝置、器件等)執(zhí)行，在執(zhí)行時，包括方法實施例的步驟之一或其組合。
[0074]可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用集成電路來實現(xiàn)，這些步驟可以被分別制作成一個個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。
[0075]上述實施例中的各裝置/功能模塊/功能單元可以采用通用的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，也可以分布在多個計算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上。
[0076]上述實施例中的各裝置/功能模塊/功能單元以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。上述提到的計算機可讀取存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。
[0077]任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求所述的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式控制系統(tǒng)接入方法，其特征在于，包括: 收集現(xiàn)場總線(Profibus)信號； 對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到分布式控制系統(tǒng)(DCS)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式控制系統(tǒng)接入方法，其特征在于，所述收集Profibus信號包括: 驅(qū)動Profibus DP從設(shè)備輸出信號； 讀取所述Profibus DP從設(shè)備輸入的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式控制系統(tǒng)接入方法，其特征在于，所述對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號的步驟之后，還包括: 將所述DCS信號發(fā)送至DPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式控制系統(tǒng)接入方法，其特征在于，所述收集Profibus信號的步驟之前還包括: 存儲符合Profibus協(xié)議規(guī)定的程序。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分布式控制系統(tǒng)接入方法，其特征在于，對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號具體為: 根據(jù)預(yù)置的狀態(tài)機轉(zhuǎn)化過程對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號。
6.一種分布式控制系統(tǒng)接入裝置，其特征在于，包括: 采集模塊，用于收集Profibus信號； 轉(zhuǎn)換模塊，用于對所述Profibus信號進行協(xié)議轉(zhuǎn)換得到DCS信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式控制系統(tǒng)接入裝置，其特征在于，所述采集模塊包括: 驅(qū)動單元，用于驅(qū)動Profibus DP從設(shè)備輸出信號； 讀取單元，用于讀取所述Profibus DP從設(shè)備輸入的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式控制系統(tǒng)接入裝置，其特征在于，該裝置還包括: 輸出模塊，用于將所述DCS信號發(fā)送至分布式處理單元(DPU)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分布式控制系統(tǒng)接入裝置，其特征在于，該裝置還包括: 存儲模塊，用于存儲符合Profibus協(xié)議規(guī)定的程序。
【文檔編號】G05B19/418GK103838191SQ201210477155
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月21日
【發(fā)明者】潘鋼, 田雨聰, 夏明 , 馬英, 麻貴峰, 丁娟, 王春燕, 翟婉波, 張立然, 常寧 申請人:北京國電智深控制技術(shù)有限公司, 國家電網(wǎng)公司