專利名稱：一種dcs系統架構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種DCS系統架構，更具體地說，涉及一種易于擴展和收縮的DCS 系統架構。
背景技術：
目前，集散式控制系統(DCS)已經廣泛應用于各種流程控制行業。伴隨著計算機 技術和通信技術的不斷發展和完善，DCS的制造商們正不斷地制造出適合于不同應用場合 的 DCS。由于各供應商所制造的DCS都是根據各自的應用來設計的，所以每個系統的應用 各具有特點但都有局限性，而在一個特大的應用項目中往往采用多個不同的DCS系統，很 難使其統一成一個系統，而且即使統一成一個系統，將投入大量的協調工作，當然其結構必 然會很復雜，同時給系統的運行、維護帶來難度。
實用新型內容鑒于現有技術中的上述問題，本實用新型的目的是提供一種新穎的DCS系統架 構，其具有易于擴展和收縮的特性，可以保證DCS系統的規模膨脹時，不會增加卡件種類和 其其它輔助的模塊。為了實現上述目的，根據本實用新型的新穎的DCS系統架構，包括處理器A、B和 C，這三臺處理器之間通過TriBus總線兩兩相互連接，進行數據交換；操作員站，其通過以 太網與處理器A、B和C相連，進行數據交換；I/O層，該I/O層通過I/OBus總線與處理器A、 B和C相連。I/O層可以包括多組I/O模塊，每組I/O模塊通過I/OBus總線分別與處理器A、B 和C相連，交換各自的數據。每組I/O模塊分別構成31/0冗余加備用、31/0冗余、單I/O加 備用或者單I/O。優選地，交換數據的通訊協議可以自行定義。根據本實用新型的新穎的DCS系統架構，采用同一套系統就能夠完成不同的應用 需求，也就是說本實用新型的系統可以配置成簡單的系統，如常規的DCS系統，也可配置成 復雜的安全控制系統如ESD、FSSS、DEH等，完成這樣的工作而不需要增加額外的硬件。并且 能夠在應用設備運行時更換卡件，實現了在線維修功能，滿足了系統能夠長期安全運行的需求。通過下面的詳細描述，本實用新型的目的、特征和優點將變得更加明顯。
圖1是DCS系統的卡件連接邏輯圖；圖2是根據本實用新型的DCS系統架構示意圖。
具體實施方式
現在參照圖1，處理器A、處理器B和處理器C分別為三臺不同的控制器，它們的主 要作用是實現算法運算和數據存取，并通過TirBus總線和I/OBus總線向各個I/O卡件輸 出數據或者從各個I/O卡件輸入數據。每個處理器在處理輸入數據時采集三個不同的卡件 或通道數據，如圖中示出的輸入A、輸入B和輸入C。根據預設定的策略形成一個數據用于 運算，處理器把運行的結果送到各自配置的通道中，如圖中示出的輸出A、輸出B和輸出C。 這些輸出信息經表決后輸出到輸出端子。如配有備用卡件，則由系統的配置自動形成備用， 一旦主控制卡故障，會自動切換成主控，同時系統會報卡件故障信息，通知操作員做相應的 處理，與之同時所有的信息都會記錄在系統中，用戶通過操作員站可以查尋所需要的信息。圖2示出了根據本實用新型的DCS系統架構。如圖2所示，處理器A、B和C通過 TriBus總線兩兩相互連接，操作員站通過以太網(A網、B網和C網)與處理器A、B和C相 連，多組I/O模塊通過I/OBus總線分別與處理器A、B和C相連。其中通信有3個層面1)1/0層有3個不同的全雙工的信道，即I/OBus總線，分別與不同的處理器A、B、 C通信，交換各自的數據，通訊協議可以自行定義；2)處理器A、處理器B、處理器C之間的信道是TriBus總線，3臺處理器之間交換 數據，通訊協議可以自行定義；3)處理器A、處理器B、處理器C與操作員站之間通過以太網(A網、B網和C網) 來交換數據，通訊協議可以自行定義。I/O模塊組合的功能有1)實現I/O卡件三重容余，即任何一個模塊發生故障都能 夠在第一時間發現，并記錄報警，將故障模塊隔離出系統，同時還滿足在線維護；2)對不重 要的信號可以采用不用容余的方式，這樣可以降低設備的投資成本。冗余的方式有如下幾種31/0冗余加備用、31/0冗余、單I/O加備用以及單I/O。 通過I/OBus總線和備用通訊接口來完成在線備用功能。根據本實用新型的DCS系統架構采用成熟的多微處理器和多串行接口技術，不僅 具有性能高、成本低廉的特性，而且硬件上易于實現。測點的配置方式多達6種(3卡3容 余兼備用、3卡3容余、單卡3容余兼備用、單卡3容余、單卡兼備用、單卡)，易于實現高可 靠性要求的場合下的應用，其安全等級可以達到IEC61508標準SIL 3級以上。此外，根據 本實用新型的DCS系統架構不僅可靠性相當高，而且兼容了常規DCS系統的配置方式和所 有功能，例如顯示、列表、趨勢、單點、報表、S0E、歷史記錄等。根據本實用新型的DCS系統架 構能夠適應工業領域中的不同應用，適用于石油、化工、鋼鐵、冶金、傳統電力以及核電等行 業。
權利要求一種DCS系統架構，其特征在于，包括處理器A、B和C，這三臺處理器之間通過TriBus總線兩兩相互連接，進行數據交換；操作員站，其通過以太網與所述處理器A、B和C相連，進行數據交換；I/O層，該I/O層通過I/OBus總線與所述處理器A、B和C相連。
2.根據權利要求1所述的DCS系統架構，其特征在于，所述I/O層包括多組I/O模塊， 每組I/O模塊通過I/OBus總線分別與所述處理器A、B和C相連，交換各自的數據。
3.根據權利要求2所述的DCS系統架構，其特征在于，所述多組I/O模塊中的每組I/O 模塊分別構成31/0冗余加備用、31/0冗余、單I/O加備用或者單I/O。
專利摘要本實用新型公開了一種DCS系統架構，其包括處理器A、B和C，這三臺處理器之間通過TriBus總線兩兩相互連接，進行數據交換；操作員站，其通過以太網與處理器A、B和C相連，進行數據交換；I/O層，該I/O層通過I/OBus總線與處理器A、B和C相連。I/O層包括多組I/O模塊，每組I/O模塊可以分別構成3I/O冗余加備用、3I/O冗余、單I/O加備用或者單I/O。根據本實用新型的新穎的DCS系統架構，擴展和收縮性能好、可靠性高且成本低。
文檔編號G05B19/418GK201569910SQ20092020967
公開日2010年9月1日 申請日期2009年9月14日 優先權日2009年9月14日
發明者李培植, 鄭麟松 申請人:上海新華控制技術(集團)有限公司