[发明专利]一种分布式控制系统的数据共享实现方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，更具体地说，涉及一种分布式控制系统的数据共享实现方法及装置。

背景技术

通常，分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)的架构是网络拓扑结构，所有的分布节点，例如：现场控制站，构成一个局域网。所谓数据共享是指某个控制站从现场获取的数据(例如采集的温度、压力、流量等数据)可以被其它控制站引用。

目前，DCS系统中实现分布节点之间的数据共享处理方式可以归结为以下对称组态以及限制被引用总站数、定时全部输送被引用数据的方式：

工程师利用组态软件进行对称组态时，对于需要共享的数据，在引用控制站和被引用控制站都进行标记，例如：15号控制站采集的锅炉温度定义为VAR15_T，而16号控制站也需要共享这个锅炉的温度，此时工程师在组态时按照约定的格式分别在15和16站进行标记，就可以实现锅炉温度在15和16站的共享了。在实现数据共享时，必须保证各控制站之间共享的数据类型完全相同。如果需要共享的变量很多，会通过一个数据包包含这些共享的变量。在引用与被引用控制站对数据包进行标记时必须保证，数据包中的变量个数相同且变量排列次序完全一致。

除此之外，多数组态软件对共享被引用数据的总控制站数目进行限制，如上所述，15号站采集的锅炉温度只能被有限的(例如低于20个)其它控制站引用，而在处理这些被引用的数据时，采用的通信方式大多是网络通信，实现方式是定时周期循环把被引用的数据全部发出至相应的控制站。

但是，通过发明人的研究发现，现有技术中仍然存在着以下缺点：

数据共享的控制站之间具有很高的耦合度，且共享数据的可扩展性差。这是由于：

首先，对称组态虽然取得了引用与被引用方的数据共享的对称(即彼此相知)，但是也大大提高了控制器之间的耦合度，例如：当16号站不仅需要引用15号站采集的锅炉温度，还要引用10号站采集的某个开关阀的状态，根据对称原则所有与16号站的关联的控制站都要重新组态程序并下装到控制器之中，这种“牵一发而动全身”的耦合效应在实际控制中是不可取的，甚至是不能接受的；而且，在组态的时候，如果数据包包含的数据次序颠倒或者类型不同，那么整包数据包的数据都将做废弃处理；

其次，目前的DCS系统是网络拓扑结构，控制器互为冗余，理论上一个域内是可以支持100以上的分布节点的。现有DCS系统中控制站之间的数据共享在实际引用中具有：交叉引用的控制站个数多，控制站与控制站之间的引用的数据少的特点。然而，随着被控对象的增多以及现场情况的复杂，这种限制被引用总站数的方案在复杂的控制现场(如核电控制站)就显得捉襟见肘；而且，现有这种不考虑网络负载，一次全部发送被引用数据的做法在某些情况下(如数据量大时)对DCS系统核心控制器程序的影响也大为增加。

由此可见，现有技术在分布式控制系统中无法实现有效的数据共享。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种分布式控制系统的数据共享实现方法及装置，以在分布式控制系统中实现有效的数据共享。

本发明实施例提供一种分布式控制系统的数据共享实现方法，包括：

应答控制站接收请求控制站发起的数据共享请求，所述数据共享请求中携带有共享数据的标识信息；

所述应答控制站根据所述共享数据的标识信息，生成应答反馈，所述应答反馈包括共享数据包以及应答信息；

所述应答控制站向所述请求控制站发送所述应答反馈，实现所述请求控制站和应答控制站之间的数据共享。

优选的，所述应答控制站根据所述共享数据的标识信息，生成共享数据包，包括：

所述应答控制站根据所述共享数据的标识信息，判断是否包含所述请求控制站请求共享的所有数据；

如果是，则生成包含所述请求控制站请求共享的所有数据的共享数据包，并生成第一应答标记信息，所述第一应答标记信息用于标识所述共享数据包包含所述请求控制站请求共享的所有数据；

如果否，则生成包含当前存在数据的共享数据包，并生成第二应答标记信息，所述第二应答标记信息用于标识所述共享数据包未包含所述请求控制站请求共享的所有数据。

优选的，所述应答控制站根据所述共享数据的标识信息，判断是否包含所述请求控制站请求共享的数据，包括：

所述应答控制站查找哈希表，判断所述哈希表中是否包含与所述标识信息相匹配的变量数据，若是，则确定包含所述请求控制站请求共享的数据。

优选的，当某控制站需要向多个控制站发送数据共享请求、并需要向另外多个控制站发送应答反馈时，所述方法还包括：