[实用新型]分布式控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及机电设备自动化控制技术领域，尤其涉及一种分布式控制系统。

背景技术

在分布式控制系统中，往往需要在控制中心控制在现场的执行器的动作。执行器的动作多由独立的高低电平控制信号控制，也称数字量控制。现有的数字量控制方法主要包括以下两种：

1、单通道电缆直连

图1为现有技术中点对点电缆直连控制系统结构示意图，如图1所示，通过点对点的方式，将控制信号通过单一通道传递到执行器。

该方式的不足在于：控制中心到现场的信号传输通道一般由接插件、电缆组成。在使用过程中，很可能因电缆破损、接插件虚接或短路、电磁干扰等问题造成执行器端信号异常，致使执行器误动作，使得执行器接收错误的信号而产生误动作。石油及天然气钻井设备现场往往安装了多台大型电力设备及变频设备，电磁污染严重，很容易对所传输的信号产生干扰。

2、单通道总线控制

图2为现有技术中单通道总线控制系统结构示意图，如图2所示，在执行器附近安装远程I/O模块，中央控制器通过单通道总线信号将控制命令传递给远程I/O模块，然后由远程I/O模块控制执行器动作。

该方式的不足在于：远程I/O模块与执行器间距离较近，此段信号收到损坏和干扰的概率降低，整个系统的安全性得到提高。总线信号具有校验功能，中央控制器和远程I/O的通讯状态也得以监控。但是总线信号频率较高，更易受到电磁干扰的影响；现场侧需要加设远程I/O模块，成本较高。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种分布式控制系统，用以在低成本下能够提高数字量控制的整体安全性，该分布式控制系统包括：

中央控制器、编码模块、解码校验模块、执行器，其中：

中央控制器与编码模块相连，中央控制器用于向编码模块发送控制信号；

编码模块与解码校验模块通过多通道电缆相连，其中，编码模块用于将接收到的控制信号编码；多通道电缆用于传输编码后的控制信号；解码校验模块用于对接收到的控制信号进行解码；

解码校验模块与执行器相连，解码校验模块用于根据解码出的控制信号采用相应的控制信号驱动每一控制信号对应的执行器。

一个实施例中，编码模块具体用于在将接收到的控制信号编码时，将控制信号转换为多位二进制编码。

一个实施例中，编码模块为数字量输出模块，通过数字量输出模块的各通道同时输出多位数字量，形成多位编码；

或，编码模块为多路切换开关，通过开关的状态控制多个电路的通断，形成多位编码；

或，编码模块为编码电路，通过电气元件的控制形成多位编码。

一个实施例中，编码模块与解码校验模块通过多通道电缆相连，其中，每一路电缆传输一位二进制编码。

一个实施例中，解码校验模块为可编程逻辑控制器或解码校验电路。

一个实施例中，所述的分布式控制系统还包括：

校验模块，与解码校验模块通过多通道电缆相连、与中央控制器相连，其中，解码校验模块进一步用于向校验模块发送反馈信号；校验模块用于对接收到的反馈信号进行校验以检查控制信号传输的正确性，并将校验结果反馈中央控制器。

一个实施例中，校验模块为可编程逻辑控制器或校验电路。

在本实用新型实施例中提供的技术方案中，由于控制中心和现场间采用多路电缆直连的方式进行传输，一般电磁干扰会同时影响多个相邻电缆的信号，而不会仅影响多股电缆中的一根，因此可有效避免电磁干扰造成的执行器误动作，提高了数字量控制的整体安全性。

由于在现场设置解码校验模块，每个执行器的动作对应一组特定的编码，某路电路的短路或断路可能造成无效编码，降低了因线路短路或断路误动作的几率，又进一步的提高了数字量控制的整体安全性。

同时，由于未采用高频信号，本实用新型实施例中提供的技术方案的抗干扰能力也优于传统的单通道总线控制方式。通过编码和解码校验电路，本实用新型实施例中提供的技术方案的实施成本也可远低于单通道总线控制方式。

进一步的，还可以在控制中心设置校验模块，校验模块对接收到的反馈信号进行校验以检查控制信号传输的正确性，并将校验结果反馈中央控制器。由于校验模块能够比较发出的控制信号和现场反馈的校验信号，可迅速发现信号异常，以及时启动应急和补救措施，又进一步的提高了数字量控制的整体安全性。

附图说明