[發明專利]一種基于EPA標準的控制系統及其管理方法

無效

• 申請號: 200910304266.4
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN101639694A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: 仲崇權;付樹東;王俊山;董智超;劉鑫
• 申請（專利權）人: 大連理工計算機控制工程有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 大連理工大學專利中心
• 代理人: 梅洪玉

1.一種基于EPA標準的控制系統，其特征在于：

該控制系統包括主控制器、擴展設備、工程師站和操作員站四部分。

主控制器主要由單片機、以太網通訊接口、串行RS485通訊接口、數字量輸入輸出接口和模擬量輸入輸出接口組成；

擴展設備由內部擴展設備和其他擴展設備組成，均具備RS485通訊接口和輸入輸出接口，內部擴展設備可通過固定Modbus協議與主控制器通訊，其他擴展設備通過配置標準Modbus協議與主控制器通訊，擴展設備各自的輸入輸出接口分別與所控對象連接；

工程師站由設備管理模塊、通信服務模塊和功能塊組態模塊組成；

操作員站具備以太網接口；工程師站和操作員站通過以太網接口與主控制器連接，主控制器和擴展設備通過RS485連接，設備輸入輸出接口與各自的所控對象連接。

2.權利要求書1所述控制系統的控制系統管理方法，程師站利用EPA標準通過通信服務模塊與主控制器通信，獲取主控制器與擴展設備的連接關系信息，然后根據設備連接關系和系統功能要求使用功能塊組態模塊對主控制器和擴展設備按用戶需要進行編寫程序，并將程序下載至主控制器和擴展設備中，對擴展設備采用轉發通訊方式下載。下載完成后系統按照功能塊組態模塊實現的邏輯功能運行，控制系統運行后，主從設備按照用戶需求進行數據交換。操作員站與主控制器連接后進入操作界面，通過數據顯示功能將采集的數據按照需求進行顯示，并可按照操作界面進行整個控制系統的操作。其特征在于：

工程師站使用上、下線機制管理主控制器設備，通過被動接收控制系統中主控制器發送的EPA設備聲明報文來解析報文判斷設備類型、當前狀態等信息或主動發送設備查詢是否在線命令報文，判斷設備是否上線，設備上線后才能對主控制器進行操作。工程師站提供系統參數查詢和修改接口，分為系統運行狀態、主控制器配置信息、擴展設備配置信息、寄存器實時數據信息接口，完成對控制系統的參數配置和實施監控。

主控制器通過編號使用上、下線機制對擴展設備進行智能化管理，通訊支持標準ModbusRTU和Modbus?ASCII協議。主控制器支持的從設備分為兩種，一種是支持標準Modbus協議的擴展設備，此類設備需要按照映射寄存器的需求進行參數配置，不支持轉發編程處理，另一種是內部擴展設備，根據配置的設備類型可以自動映射擴展設備資源到主設備，支持轉發編程處理，可以由工程師站進行統一處理，二者獨立負責控制系統內的控制功能，互不影響。主控制器依據擴展設備掃描上線和標準Modbus的變量尋址規范定義了5種配置參數：公共參數、模擬量輸入參數、模擬量輸出參數、數字量輸入參數和數字量輸出參數，并在主控制器內為擴展設備分配數據映射寄存器，用于存儲對擴展設備的讀寫交換數據，主控制器也可利用編寫串行通訊指令擴展寄存器讀寫數量，提高主控制器和擴展設備之間的數據交換能力。公共參數主要包含擴展設備的地址、當前模式、設備類型、通訊協議、掃描命令和掃描周期，為主從設備通訊的基本信息。模擬量輸入輸出參數、數字量輸入輸出參數主要包含功能號、通道數量、命令數量、通道參數和命令參數，為映射標準Modbus協議的通訊參數，主控制器使用配置參數組合通訊命令來與擴展設備進行數據交換。

操作員站和工程師站使用Modbus協議、EPA標準協議、Modbus?TCP協議和轉發通訊服務協議與系統連接通訊。Modbus協議通過串口為控制系統用戶操作提供通訊服務，負責將控制系統的資源開放給用戶，供用戶存取使用，對系統進行控制。EPA標準協議負責工程師站和主控制器之間以及不同主控制器之間的通訊服務，實現工程師站和主控制器之間以及多個主控制器之間的數據交換。Modbus?TCP為操作員站提供基于以太網的通訊服務，負責將控制系統內的資源開放給用戶，供用戶存取使用，完成系統各項功能。