[发明专利]用于成套设备信息化的信息系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于成套设备信息化的信息系统，特别涉及一种成套开关设备信息化的信息系统。

背景技术

当今处于主导且先进地位的一个工厂级的生产过程信息系统，至少包括三个层面，最底层是现场设备层：能够进入信息系统的现场设备必须是智能化的。中间层是现场总线网络层：通过现场总线将孤立的、但在地域上比较集中的智能设备连接起来，组成信息化成套设备，一个工厂的中间层可包含若干个成套设备。最高层是工厂级局域网络：局域网络基于TCP/IP协议。

成套设备信息化是企业信息化的基础，成套设备信息化就是要把成套系统中的各种智能仪表、智能元件、智能装置等用信息系统连接起来，实现系统内部各智能设备之间的信息共享、也实现与其他信息系统之间的信息共享。

当今，用于成套设备信息化的主流信息系统是基于现场总线的信息系统。现场总线要求挂在总线上的所有智能设备，不仅要接口相同，而且要求智能设备之间要以同一种特定的协议进行通讯。目前，主流现场总线的接口类型有RS-485、CAN、工业以太网接口等，主流的现场总线协议有DEVICENET、PROFIBUS、MODBUS等。这些都是标准现场总线协议，在世界范围内使用。一种标准现场总线对应一套庞大的标准体系，同时，也对应着一套完整庞大的产业链。然而还有数不胜数的现场总线是非标准的，这类非标准现场总线的接口也是RS-485、CAN、工业以太网接口等，所不同的是通讯规约。

我国生产和使用的智能设备符合标准现场总线协议的极少，大多数是自定义或符合我国电力系统制定的规约。造成这种局面的原因很多，首先由于国外现场总线标准本身多种多样，我国企业无所适从；其次国外标准体系庞大、技术门槛及进入门槛高，且在不断变化中，有的标准直接以芯片形式出售，我国智能设备制造企业难以适应；再次，在引入国外标准之前，我国的智能元件产业就已经发展起来了。这种状况导致我国大多数智能设备不能进入基于标准现场总线的庞大产业链。基于我国智能设备的成套设备信息化产业链存在盲点，我国智能设备制造企业在工业企业信息化改造的产业链中有被淘汰的趋势，同时也严重地制约着我国用信息化改造传统产业的步伐。

实际的成套设备，以马达控制中心(MCC)为例，一般有几百个配电回路和电动机控制回路。有很多个自动化系统或其他信息系统与马达控制中心相关联，每个自动化系统或其他信息系统通过现场总线对马达控制中心的相关联回路进行控制。而马达控制中心及自动化系统或其他信息系统一般是分步建设的、事先无法预计具体的用于成套设备信息化的信息系统的接口类型、协议类型以及接口数量。所以要求用于成套设备信息化的信息系统，不但可接入标准现场总线的智能设备和自动化信息系统，而且要可接入自定义协议现场总线的智能设备和自动化信息系统，同时又要具有良好的扩充性，便于适应智能设备和其他相关联的自动化信息系统在接口类型、协议类型以及接口数量等方面的变化。

从实现的技术层面上看，在我国企业信息化产业中占主导地位的成套设备信息系统有三类。

第一类是基于可编程序控制器的DCS信息系统，其优点是PLC可以与非智能型元件直接相连。其局限是随着监控的信息量增加，PLC模块、连接线缆会急剧增加。造成这类系统铜耗高、可靠性差、维护难，性价比低；只适合用在简单的信息系统中。

第二类是基于标准现场总线的信息系统。目前，占主流的用于成套设备信息化现场总线有DEVICENET、PROFIBUS、MODBUS等。只有严格符合标准现场协议的智能设备才能挂接在相应的现场总线上，其他具有标准现场总线接口的智能设备可通过标准总线转换设备挂接在相应的现场总线上。

第三类是基于通信管理机的信息系统。我国综保装置的通讯协议主要是综保装置生产厂家自定义的协议，或符合电力系统规约，为了解决综保装置的信息化问题，通信管理机技术是在我国变电站综合自动化的产业中发展起来了。通信管理机设备接口主要是RS-485或CAN，上行接口主要是工业以太网。后来的通信管理机也支持PROFIBUS、DEVICENET等现场总线接口。

我国自行研制的通信管理机，开始关注了我国智能设备的信息化技术问题，并且取得成功，广泛用在我国各种配电系统中。最典型的通信管理机一般有6个下行设备接口，两个以

太网上行接口；每个下行接口可连接多个设备。多个通信管理机通过光纤、或无线通讯等方式连接到厂级工业以太网上，实现扩容的目的。同时自动化系统或其他信息系统也要通过上层工业以太网，才能实现对成套设备的控制。详细情况在一种继电保护运行管理信息系统(CN201345663Y)中有介绍。