[發明專利]一種用于工業控制系統的交換結構及一種通信控制系統

有效

• 申請號: 201280065564.2
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN104025387B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: J·卡爾文;A·魯亞科斯;P·帕瓦蘭德
• 申請（專利權）人: 基巖自動化平臺公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳松濤;王英

公開了一種電磁連接器，所述電磁連接器被配置為形成第一磁路部分，所述第一磁路部分包括第一磁芯構件和被設置用于所述第一磁芯構件的第一線圈。所述電磁連接器被配置為與第二電磁連接器配對。公開了一種通信控制系統/交換結構，其包括串行通信接口和并行通信接口(例如，用于將輸入/輸出模塊與控制模塊耦合在一起)。所述串行通信接口被配置為將所述輸入/輸出模塊/從設備并聯連接到控制模塊/主設備，并且所述并行通信接口被配置為將所述輸入/輸出模塊/從設備分別連接到控制模塊/主設備。

背景技術

電連接器是用于完成電路或將兩個或更多個電路連接到一起的機械組件。插頭和插座類型電連接器通常包括插銷和插孔板，其中插銷中的多個管腳或尖頭接觸部被配置為插入到插孔板的配套插座中的孔中。多管腳連接器采用多個金屬管腳。因此，在配套金屬部分(例如，管腳和插座)之間的連接必須能夠提供良好的電連接以完成電路。例如，將多管腳連接器用作工業控制系統(ICS)/過程控制系統(PCS)中的互連，以將輸入/輸出(I/O)設備連接到功率和/或通信信號傳輸電路。例如，電源背板可以使用這種電路，其中多個電連接器并聯連接到公共電源。其它類型的電連接器包括：用于以太網和5類(CAT5)電纜的8位置8導體(8P8C)模塊連接器；用于推薦標準232(RS-232)調制解調器串行端口、計算機、電信、測試/測量儀器、監測器、操縱桿、鼠標和游戲機的超小型D連接器；通用串行總線(USB)連接器，其包括用于連接設備的A類型、B類型、Mini-A、 Mini-B、Micro-A、Micro-B連接器；電源連接器，例如交流(AC)電源插頭和插座(例如，具有與插座、插孔板、電源插座、墻邊插座等中的匹配的槽和/或孔洞相適合的突出插腳、片、和/或管腳)、以及直流(DC)連接器(例如同軸電源連接器)；以及用于傳輸RF信號的射頻(RF)連接器；等等。

一種最常見的通信架構是多點(multidrop)串行通信總線。多點總線 (MDB)是將各種部件連接到一組公共電連接器的總線。該類型的總線架構通常使用主設備和與主設備進行通信的多個從設備。利用仲裁程序來確定哪一個部件能夠在給定的時刻及時地在MDB上傳送信息。然后其它設備被配置為偵聽打算傳送給它們的數據。外圍部件互連(PCI)是一種類型的計算機總線多點標準，用于附接計算機中的硬件設備。自動售貨機控制器也可以使用多點總線來與自動售貨機部件(例如硬幣解讀器和/或紙幣解讀器)進行通信。冗余的多點總線可以用于防止單個故障使主設備與從設備之間的通信中斷。例如，雙重多點總線構造可以用于分布式控制系統中。

工業和過程控制系統包括工業生產中使用的各種類型的控制裝置，例如監督控制和數據采集(SCADA)系統、分布式控制系統(DCS)、以及使用例如可編程邏輯控制器(PLC)的其它控制裝置。這些控制系統通常用于包括電、水、油、氣和數據的產業中。利用從現場(field)的遠程站采集的信息，可以將自動化的和/或操作員驅動的監控命令傳送到現場控制設備。這些現場設備控制局部操作，例如打開和關閉閥和斷路器、從傳感器系統采集數據、以及針對警報條件監控局部環境。

例如，SCADA系統通常使用具有站點的開環控制，所述站點可以是地理上遠遠分開的，使用可能不可靠的或斷續的低帶寬/高延遲鏈接。這些系統使用遠程終端單元(RTU)來向控制中心傳送監督數據。RTU可以具有有限的容量，用于在主站不可用時進行局部控制。DCS系統通常用于利用高帶寬、低延遲的數據網絡進行實時數據采集和控制。PLC通常提供Boolean邏輯運算、定時器、連續控制，等等。然而，隨著工業控制系統的演進，新的技術結合了這些各種類型的控制系統的方案。例如，可編程自動化控制器(PAC)可以包括SCADA、DCS和PLC的方案。

包括制造、生產、發電、加工和精煉的工業加工可以使用SCADA系統。包括水處理和分配、污水采集和處理、油和氣管道、電功率傳輸和分配、風電場、大型通信系統等等的基礎設施加工也可以使用SCADA系統。此外， SCADA系統可以用于針對房屋、機場、船、空間站等等的設施加工中(例如，用于監測并控制加熱、通風和空調(HVAC)裝置以及能耗)。DCS系統通常用于大型校園工業加工廠，例如油和氣、精煉、化學、藥物、食物和飲料、水和污水、紙漿和紙、公用電源、采礦、金屬等等。PLC通常用于工業部門中，并且關鍵基礎設施通常使用PLC。