[实用新型]一种新的分布式控制系统结构

说明书

技术领域

本实用新型属于自动化领域的一种新的分布式控制系统(也叫集散控制系统或者分散控制系统)结构，特别涉及一种新的分布式控制系统结构。

背景技术

现在国内外分布式控制系统的结构，所有的输入类单元，均把接收到的数据送到一个核心单元(各个厂家的名称不同，但可以统称为中央处理单元)，这个核心单元再把计算后的结果或者状态送到输出类单元。中央处理单元的工作是完成几乎全部的控制功能和大部分的数据计算功能。虽然中央处理单元都有冗余配置，但是，集中式的结构决定了，一旦出现问题，对于整个装置来讲肯定是灾难性的。不仅所有的控制功能无法实施，而且系统的所有数据也无法显示给操作人员，受影响的数据，少则数百个，多则可达到数千个，让操作人员很难手动处理出现的事故。

原有系统结构结构中有一个核心的中央单元。所有输入单元从工业现场采集到的数据都要经过总线送到这个中央单元，经过计算、处理(这个中央单元里保存着事先编制的程序或者组态的控制软件)后，再经过总线送到输出单元，由输出单元送到工业现场。所以，原结构中的中央单元是所有数据必须经过的地方，这些数据的数量经常要在数百点甚至上万点。如果出现故障，就会造成整个系统的瘫痪，如此大的数据量，人员是没有办法及时处理的，有可能带来灾难性的事故。我们的综上所述，系统结构的区别就在这个中央单元。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种新的分布式控制系统结构。分布式控制系统的主要目的是把控制功能分散化，管理功能集中化。从而达到系统中局部故障对全系统带来的危险最小化的目的。

本实用新型的技术方案是：

一种新的分布式控制系统结构，其特征在于：整个系统由一条总线连接各个分布的控制单元，所有的控制单元中都配置有微型计算机芯片、程序存储器、数据存储器、非易失性存储器、总线接口、冗余互备数据交换接口、各种输入输出接口。

总线是工业以太网、现场总线或RS-485总线。

程序存储器存储有完成单元基本功能的固定程序；

数据存储器存储有各种中间数据、中间结果；

非易失性存储器存储有控制组态的程序、累计量、状态等；

总线接口连接实现所有单元之间的数据交换的总线；

冗余互备数据交换接口连接总线；完成一些重要的单元可以实现冗余互备的双单元同步运行。

各种输入输出接口连接被控系统工业现场设备装置的数据转换和采集的接口。

本实用新型效果是：

由于所有的单元都采用了计算机芯片，所以，各个单元均能独立完成由系统工程师编制的控制组态程序，这样就将控制程序的运算和数据处理都分散到各个单元，实现了故障危险的彻底分散。

虽然总线连线只是简单的线路，但考虑到它的重要性，系统内部采用双总线接口冗余互备，进一步提高系统的可靠性和安全性。

本结构的特点就是整个系统中没有因局部故障影响全局的隐患。保障了工业生产装置的安全运行。

附图说明

图1是一种新的分布式控制系统结构的结构示意图

具体实施方式

一种新的分布式控制系统结构，本系统结构，完全抛弃了原来系统的瓶颈-中央处理单元。所有的控制功能和数据处理都在各个输入输出单元完成，如图1。把控制功能和数据处理功能彻底地分散，从而做到危险彻底分散。这样，即使系统的某个单元出现故障，也只是影响几个数据或者状态的显示控制，操作人员可以从容处理。

具体实现方法是：所有单元(模块、板卡)均具有微型计算机芯片、程序存储器、数据存储器、非易失性存储器、总线接口(总线可以是工业以太网、现场总线、RS-485等)、冗余互备数据交换接口、各种输入输出接口。

程序存储器是存储完成单元基本功能的固定程序；

数据存储器是存储各种中间数据、中间结果；

非易失性存储器是存储控制组态的程序、累计量、状态等；

总线接口是实现所有单元之间的数据交换；

冗余互备数据交换接口是在一些重要的单元可以实现冗余互备的双单元同步运行，进一步提高系统的可靠性。

各种输入输出接口是实现控制系统和工业现场之间数据转换和采集的接口。

由于所有的单元都采用了计算机芯片，所以，各个单元均能独立完成由系统工程师编制的控制组态程序，这样就将控制程序的运算和数据处理都分散到各个单元，实现了故障危险的彻底分散。