本發明涉及分布式控制領域，具體涉及一種分布式控制系統及其動態調度資源的方法。
背景技術：
目前，傳統的分布式控制系統，其運行計算資源、傳輸帶寬資源和存儲資源的分配是固定的，功能也是固定的。為提升可靠性，系統中重要設備一般采用冗余備份，產生故障時用備份設備取代故障設備。
在復雜的分布式控制系統中，由于各種資源分配固定、工作任務固定，每種資源都有較大冗余，系統的資源利用率不高，且功能擴展不方便。為提高一些重要設備的可靠性，通常采用增加硬件備份的方法，但是該方法有兩大弊端：一是增加硬件成本和復雜度；二是硬件的復雜對可靠性的提升并不明顯。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種分布式控制系統，該分布式控制系統在不增加硬件復雜度的情況下，能夠提升分布式控制系統的資源利用率和系統可靠性。
為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：
一種分布式控制系統，包括：
現場總線；
就地控制模塊，其包括多個就地控制器，每個所述就地控制器通過所述現場總線采集測量控制對象的測量數據，所述就地控制器對所述測量數據運算處理得到控制數據，并通過所述現場總線傳輸所述控制數據至所述測量控制對象；
管理總線，其與所有所述就地控制器相連；以及
運行管理裝置，其包括監測報警模塊、數據存儲模塊和資源動態調度模塊，所述數據存儲模塊用于存儲所述管理總線傳輸的測量數據和控制數據，所述監測報警模塊用于監測所述分布式控制系統的運行狀態，并對系統故障進行報警，且所述監測報警模塊將運行狀態和故障報警的數據傳輸至所述數據存儲模塊，所述資源動態調度模塊動態調度所述分布式控制系統的資源，并根據所述故障報警的數據調整所述就地控制器之間的任務分配。
在上述技術方案的基礎上，所述監測報警模塊通過分析所述測量數據和控制數據的數據處理、數據傳輸情況來監測所述分布式控制系統的運行狀態。
在上述技術方案的基礎上，所述資源包括運行計算資源、傳輸帶寬資源和存儲資源。
在上述技術方案的基礎上，所述系統故障包括硬件故障和軟件處理異常。
在上述技術方案的基礎上，所述資源動態調度模塊分析現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置的資源利用情況，將現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置中多余的資源分配給所述分布式控制系統增加或者改變的任務，且所述資源動態調度模塊還根據其余的就地控制器所占資源的情況，將發生故障的就地控制器的任務分配給其余就地控制器。
在上述技術方案的基礎上，所述運行管理裝置為人機交互運行管理裝置，所述人機交互運行管理裝置還包括人機交互模塊，所述人機交互模塊用于用戶顯示和用戶操作輸入。
與此同時，本發明還提供一種動態調度資源的方法，該方法能夠提升分布式控制系統的資源利用率和系統可靠性。
為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：
一種利用上述分布式控制系統動態調度資源的方法，包括如下步驟：
資源動態調度模塊分析現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置的資源利用情況，當分布式控制系統的控制任務、監測任務或者管理任務之中的任意一種任務增加或者改變時，資源動態調度模塊將現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置中部分冗余的資源分配給分布式控制系統增加或改變的任務。
在上述技術方案的基礎上，所述資源包括運行計算資源、傳輸帶寬資源和存儲資源。
在上述技術方案的基礎上，所述動態調度資源的方法還包括資源動態調度模塊切換掉發生故障的就地控制器，并根據其余的就地控制器所占資源的情況，將發生故障的就地控制器的任務分配給其余就地控制器的步驟。
與現有技術相比，本發明的優點在于：
(1)本發明的分布式控制系統包括資源動態調度模塊，資源動態調度模塊分析現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置的資源利用情況，將現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置中多余的資源分配給分布式控制系統增加或者改變的任務。和傳統的分布式控制系統相比，就可以實現在不增加硬件的情況下進行功能擴展，同時也提高了資源的利用率。
(2)資源動態調度模塊還可以將發生故障的就地控制器切換掉，并根據其余的就地控制器所占資源的情況，將發生故障的就地控制器的任務分配給其余就地控制器。這樣就可以在發現故障就地控制器后能夠實時切換到其他就地控制器，保障了故障的無縫切換，不影響系統的正常輸出，提高了系統的穩定性。并且也不需要增加新的硬件，從而降低了成本，簡化了系統。
附圖說明
圖1為本發明中分布式控制系統的示意框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
參見圖1所示，本發明提供一種分布式控制系統，其包括現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置。
就地控制模塊，其包括多個就地控制器，每個就地控制器通過現場總線采集測量控制對象的測量數據，就地控制器對測量數據運算處理得到控制數據，并通過現場總線傳輸控制數據至測量控制對象。就地控制指的是一種在具備獨立計算處理與控制功能的就地控制裝置上所實現的控制方法。本發明中的就地控制器就是該就地控制裝置。就地控制器通過現場總線采集的測量控制對象的測量數據主要有溫度、壓力、流量、液位等各種過程參數，然后就地控制器將測量數據通過運算處理后轉換為控制信號，也即是控制數據，再通過現場總線將控制信號傳輸給測量控制對象的執行機構，實現對測量控制對象的控制。
管理總線，其與所有就地控制器相連。運行管理裝置，其包括監測報警模塊、數據存儲模塊和資源動態調度模塊。數據存儲模塊用于存儲管理總線傳輸的測量數據和控制數據，監測報警模塊用于監測分布式控制系統的運行狀態，并對系統故障進行故障報警，系統故障主要包括硬件故障和軟件處理異常，且監測報警模塊將運行狀態和故障報警的數據傳輸至數據存儲模塊。資源動態調度模塊動態調度分布式控制系統的資源，其中，資源主要包括運行計算資源、傳輸帶寬資源和存儲資源。
分布式控制系統所接任務主要有控制任務、監測任務和管理任務。當分布式控制系統接收到的上述任務中任意一種任務發生變化時(新增任務或者任務改變)，資源動態調度模塊分析現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置的資源利用情況，將現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置中多余的資源分配給分布式控制系統增加或者改變的任務。和傳統的分布式控制系統相比，就可以實現在不增加硬件的情況下進行功能擴展，同時也提高了資源的利用率。
此外，資源動態調度模塊還可以根據故障報警的數據調整就地控制器之間的任務分配。當監測報警模塊監測到某就地控制器發生硬件故障或軟件處理異常時，監測報警模塊產生故障報警的數據，并傳輸至數據存儲模塊。然后資源動態調度模塊將發生故障的就地控制器切換掉，并根據其余的就地控制器所占資源的情況，將發生故障的就地控制器的任務分配給其余就地控制器。這樣就可以在發現故障就地控制器后能夠實時切換到其他就地控制器，保障了故障的無縫切換，不影響系統的正常輸出，提高了系統的穩定性。并且也不需要增加新的硬件，從而降低了成本，簡化了系統。
本發明還提供一種利用上述分布式控制系統動態調度資源的方法，包括如下步驟：
資源動態調度模塊分析現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置的資源利用情況，當分布式控制系統的控制任務、監測任務或者管理任務之中的任意一種任務增加或者改變時，資源動態調度模塊將現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置中部分冗余的資源分配給分布式控制系統增加或改變的任務。其中，資源包括運行計算資源、傳輸帶寬資源和存儲資源。
此外，動態調度資源的方法還包括資源動態調度模塊切換掉發生故障的就地控制器，并根據其余的就地控制器所占資源的情況，將發生故障的就地控制器的任務分配給其余就地控制器的步驟。
本發明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。