[發明專利]一種分散控制系統的擴展輸入輸出裝置和方法

有效

• 申請號: 201310226400.X
• 申請日: 2013-06-07
• 公開（公告）號: CN104243172B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 王春燕;潘鋼;夏明;呂大軍;周海東;張智;王朝輝;李杰
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;北京國電智深控制技術有限公司
• 主分類號: H04L12/02
• 分類號: H04L12/02;H04L29/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 栗若木,曲鵬

技術領域

本發明涉及計算機應用領域，尤其涉及一種分散控制系統的擴展輸入輸出裝置和方法。

背景技術

擴展輸入輸出層（EIO）是全新定義的控制器與被控對象、第三方設備等外圍設備的信息交互方式，是分散控制信息（DCS）底層面向控制設備的智能控制系統，采用全雙工的交換式以太網，為實時信息和非實時信息提供透明傳輸通道。EIO向上兼容控制器和虛擬控制器，向下兼容基于傳統IO卡件的本地I/O，基于EIO協議的網絡I/O、通過協議轉換器接入的其它標準現場總線裝置。實現對本地I/O、網絡I/O、現場總線設備的集中控制，為不同類型I/O接入提供統一的軟件接口。EIO技術的引入，顛覆了傳統DCS的過程控制站體系結構，系統開放性獲得極大提高。

在以往技術方案中，軟件沒有實現總的架構和統一的接口，每接入一種新類型的I/O或者新類型設備，需要開發人員現寫接口程序，這樣的接口程序不具有通用性和可復用性，不利于軟件的穩定運行和版本的維護，不符合軟件的基本設計原則。

發明內容

本發明提供了一種分散控制系統的擴展輸入輸出裝置和方法，解決了現有被控對象設備類型不同引進的軟件穩定性差和版本維護成本高的問題。

一種分散控制系統的擴展輸入輸出裝置，包括：

包括協議層和傳輸層，所述協議層向DPU控制器提供多種應用層接口，所述協議層通過統一接口調用所述傳輸層通訊；

所述協議層將所述多種應用層接口對應的不同設備的數據進行相應的協議轉換后，經由所述統一接口調用所述傳輸層傳輸；

所述協議層通過所述統一接口接收所述傳輸層的數據，經協議轉換為不同協議類型的數據，并經由相應的應用層接口傳輸至所述DPU控制器。

優選的，所述協議層包括：擴展輸入輸出（EIO）子層（EioLayer）、設備子層（Device）和協議（Protocol）子層；

所述EIO子層包括對應用層的各種接口；

所述設備子層包括全部設備；

所述協議子層包括與所述設備子層各設備對應的協議模塊，協議模塊對不同設備對應的數據進行編碼和解碼。

優選的，所述傳輸層包括：傳輸子層和驅動子層；

所述傳輸子層為所述協議層調用所述傳輸層提供統一接口；

所述驅動子層為底層傳輸通道提供驅動，供所述傳輸子層調用。

優選的，該裝置還包括：緩沖區；

所述緩沖區獨立于遠程智能節點的緩沖區。

本發明還提供了一種分散控制系統的擴展輸入輸出實現方法，包括：

EIO的協議層將多種應用層接口對應的不同設備的數據進行相應的協議轉換后，經由與EIO的傳輸層之間的統一接口調用所述傳輸層傳輸；

所述EIO的協議層通過所述統一接口接收所述傳輸層的數據，經協議轉換為不同協議類型的數據，并經由相應的應用層接口傳輸至DPU控制器。

優選的，EIO的協議層將多種應用層接口對應的不同設備的數據進行相應的協議轉換后，經由與EIO的傳輸層之間的統一接口調用所述傳輸層傳輸包括：

EIO的協議層接受所述DPU按照掃描周期周期性輸出的數據；

所述協議層使用所述數據相應的協議調用所述統一接口，向所述傳輸層發送數據；

所述傳輸層根據所述數據相應的協議，將所述數據發送到第三方設備或現場總線智能節點。

優選的，所述協議層包括EIO子層、設備子層和協議子層，所述協議層使用所述數據相應的協議調用所述統一接口，向所述傳輸層發送數據包括：

所述EIO子層的接口接收DPU輸出的數據之后，根據預置的算法，將所述數據定位到所述設備子層中相應的設備，將所述數據寫入該設備的緩沖區；

當輸出周期到達時，所述設備根據當前使用的協議，通過所述協議子層調用所述傳輸層的統一接口，向所述傳輸層發送數據。

優選的，所述傳輸層包括傳輸子層和驅動子層，所述傳輸層根據所述數據相應的協議，將所述數據發送到第三方設備或現場總線智能節點包括：

傳輸子層根據所述子層提供的參數，選擇所述驅動子層中對應的驅動；

所述傳輸子層調用所述驅動的通訊函數，將所述數據發送到第三方設備或者現場總線智能節點。

優選的，所述EIO的協議層通過所述統一接口接收所述傳輸層的數據，經協議轉換為不同協議類型的數據，并經由相應的應用層接口傳輸至DPU控制器包括：

所述協議層根據預置執行周期，周期性的調用所述傳輸層從第三方設備或現場總線智能節點獲取數據；