[发明专利]一种基于GOOSE通信的分布式控制系统及其工作方法

说明书

本发明涉及监控设备技术领域，其目的在于提供一种基于GOOSE通信的分布式控制系统及其工作方法。本发明公开了一种基于GOOSE通信的分布式控制系统，包括智能设备、网络交换机和工控计算机；智能设备设置有多个，多个智能设备均包括电连接的数据采集装置和被控设备，数据采集装置和工控计算机均与网络交换机电连接；数据采集装置和被控设备之间、数据采集装置与网络交换机之间及网络交换机与工控计算机之间均采用GOOSE通信的方式通信连接。本发明具备如下优势：可即插即用，实时性强，施工布线简单、占地面积小、可靠性高，通用性强。本发明还公开了一种基于GOOSE通信的分布式控制系统的工作方法；使得多个智能设备之间具有相互通信功能。

技术领域

本发明涉及监控设备技术领域，特别是涉及一种基于GOOSE通信的分布式控制系统及其工作方法。

背景技术

传统污水处理厂、发电厂等大型工厂的自控系统主要采用集散型控制系统(DCS)实现，集散型控制系统利用PLC采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式，来实现集中管理和分散控制的功能。

现有技术中，集散型控制系统在每个功能区设立PLC室，并安装对应的PLC柜，实现分散控制。然而，PLC柜内通常会集中安装多个PLC装置，被控设备(包括闸门、阀门、水泵等可监控设备)再通过控制电缆将信号接入PLC装置内，这导致将在PLC柜和被控设备之间不可避免地会铺设大量电缆，加之电缆传输属于模拟信号传输，PLC柜和设备之间距离较远，存在线损大、电磁干扰大、成本高的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，本发明提供了一种基于GOOSE通信的分布式控制系统。

本发明采用的技术方案是：

一种基于GOOSE通信的分布式控制系统，包括智能设备、网络交换机和工控计算机；所述智能设备设置有多个，多个所述智能设备均包括电连接的数据采集装置和被控设备，所述数据采集装置和工控计算机均与网络交换机电连接；所述数据采集装置和被控设备之间、所述数据采集装置与网络交换机之间及所述网络交换机与工控计算机之间均采用GOOSE通信的方式通信连接。

优选地，所述数据采集装置包括处理器模块，所述处理器模块包括主控制器和与主控制器电连接的外围电路，所述外围电路包括时钟电路、看门狗电路和烧录接口；所述数据采集装置还包括通信模块、数字量输入模块和数字量输出模块，所述通信模块、数字量输入模块和数字量输出模块均与主控制器电连接；所述通信模块包括依次与主控制器电连接的物理层芯片、隔离变压器和通信网口。

进一步优选地，所述数据采集装置还包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块和模拟量输出模块均与主控制器电连接。

进一步优选地，所述模拟量输入模块包括依次与主控制器电连接的第一放大器、第一信号隔离转换模块、模拟开关芯片和模拟量输入接口。

进一步优选地，所述模拟量输入接口为8路模拟量采集接口，所述模拟开关芯片配合模拟量输入接口设置为8通道模拟开关芯片；所述模拟量输入模块还包括第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的输入端与主控制器电连接，所述第一光电耦合器的输出端与模拟开关芯片的输入端电连接。

优选地，所述模拟量输出模块包括依次与主控制器电连接的第二放大器、第二信号隔离转换模块和模拟量输出接口。

优选地，所述数字量输入模块包括依次与主控制器电连接第二光电耦合器和数字量输入接口。

进一步优选地，所述数字量输入接口为15路开关量采集接口。

优选地，所述数字量输出模块包括依次与主控制器电连接的第三光电耦合器、继电器和数字量输出接口。