[發(fā)明專利]用于工業(yè)系統(tǒng)之間的信息的可靠傳送的網(wǎng)絡(luò)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310462813.8
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103716091A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R.塔蒂
• 申請（專利權(quán)）人: 阿爾斯通技術(shù)有限公司
• 主分類號: H04B10/278
• 分類號: H04B10/278;H04L1/00;G05B19/418
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴(yán)志軍

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于在使用光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)系統(tǒng)之間的可靠的信息傳送的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

工業(yè)設(shè)備可具有多種系統(tǒng)，諸如控制站、機械和互連在網(wǎng)絡(luò)中的其他構(gòu)件。網(wǎng)絡(luò)用于在系統(tǒng)之間傳送多種信息，諸如涉及工藝流程的信息、遙測信息和其他監(jiān)控和控制信息。此種工業(yè)設(shè)備的系統(tǒng)可放置于距彼此高達(dá)數(shù)千米(km)的距離處。

在示范情況中，通信信道(諸如基于以太網(wǎng)的信道)用于通過物理導(dǎo)線在各種工業(yè)設(shè)備的系統(tǒng)之間傳送信息，物理導(dǎo)線諸如銅或任何其他金屬導(dǎo)線。然而，此種信道具有一定的延遲度，并且當(dāng)信息流量在系統(tǒng)之間增加時是不確定的。而且，此種信道使用額外的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件并且在速度、延遲、冗余和安全方面具有限制。

在某些其他示范情況中，還可使用無線信息傳送。然而，除了無線構(gòu)件的昂貴的實施方式之外，各種無線電波信號和電路中的電信號之間的噪聲干涉成為工業(yè)系統(tǒng)中的無線通信中的難題。根據(jù)這些情況，通常更多地使用光學(xué)信息傳輸，其對于信號傳輸而言通常沒有電磁噪聲，速度較高且損耗較低。然而，即使通過光學(xué)信息傳輸，可靠、無誤差、且確定的信息傳送仍然是工業(yè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中的重要目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

下列內(nèi)容提出本公開的簡單概要，以提供本公開的一個或多個方面的基本理解。該概要不是本公開的寬泛的概述。它既不意圖識別本公開的主要或關(guān)鍵元件，也不意圖描述本公開的范圍。相反地，該概要的唯一目的是以簡單的形式提出本公開的一些構(gòu)思，作為對在本文中之后提出的更詳細(xì)的說明的先導(dǎo)。

本公開的目的是提供配置在工廠中的系統(tǒng)之間的信息的快速且可靠的傳送和過程。本公開的另一目的是提供系統(tǒng)之間的信息的安全的傳送并且從而在信息的傳送時排除更改通信協(xié)議的需要。本公開的另一目的是提供從傳輸信息的系統(tǒng)到接收信息的系統(tǒng)的確定的信息傳送。

上述和其他目標(biāo)可通過用于工業(yè)系統(tǒng)之間的信息傳送的通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)，通信網(wǎng)絡(luò)包括：多個工業(yè)系統(tǒng)，該多個工業(yè)系統(tǒng)中的每個系統(tǒng)包括：光學(xué)發(fā)射器和光學(xué)接收器中的至少一個，輸入/輸出(I/O)板，其包括至少一個I/O模塊；和處理模塊，其與I/O板聯(lián)接，處理模塊和I/O板構(gòu)造成至少產(chǎn)生光學(xué)信號，該光學(xué)信號與信息和與該信息相關(guān)的循環(huán)冗余檢驗(CRC)信息對應(yīng)；第一光學(xué)總線，其與該多個工業(yè)系統(tǒng)的一對或多對系統(tǒng)的光學(xué)發(fā)射器和光學(xué)接收器中的該至少一個聯(lián)接，用于在該一對或多對系統(tǒng)之間傳送該光學(xué)信號；和第二光學(xué)總線，其與該一對或多對系統(tǒng)的光學(xué)發(fā)射器和光學(xué)接收器中的該至少一個聯(lián)接，用于在該一對或多對系統(tǒng)之間傳送該光學(xué)信號的補碼。

在一個方面中，處理模塊包括：CRC產(chǎn)生器，其構(gòu)造成產(chǎn)生CRC信息；和總線信息模塊，其構(gòu)造成基于第一光學(xué)總線和第二光學(xué)總線中的主光學(xué)總線來產(chǎn)生總線信息。在一個方面中，處理模塊還構(gòu)造成基于對比從第一光學(xué)總線接收的信號和從第二光學(xué)總線接收的信號、并且基于CRC算法來確定信息的可靠的接收。在示例中，第一光學(xué)總線和第二光學(xué)總線為光纖線纜，并且可為串行總線(serial?bus)。第一光學(xué)總線和第二光學(xué)總線以平行構(gòu)造布置。在一個方面中，多個工業(yè)系統(tǒng)中的至少一個包括存儲器模塊以儲存信息。在一個方面中，至少一個I/O模塊中的每個的I/O模塊通過銅導(dǎo)線而聯(lián)接。

上述和其他目標(biāo)還可通過用于在多個工業(yè)系統(tǒng)之間通信信息的方法來實現(xiàn)，該方法包括：產(chǎn)生光學(xué)信號，該光學(xué)信號與信息和與該信息相關(guān)的循環(huán)冗余檢驗(CRC)信息對應(yīng)；產(chǎn)生該光學(xué)信號的補碼；將該光學(xué)信號在第一光學(xué)總線中從該多個工業(yè)系統(tǒng)中的第一系統(tǒng)傳輸至第二系統(tǒng)；將互補的光學(xué)信號在第二光學(xué)總線上從第一系統(tǒng)傳輸?shù)降诙到y(tǒng)，第二光學(xué)總線與第一光學(xué)總線平行，并且第一光學(xué)總線和第二光學(xué)總線與第一系統(tǒng)的I/O板和第二系統(tǒng)的I/O板聯(lián)接。

在一個方面中，方法還包括在第二系統(tǒng)處接收從第一光學(xué)總線傳輸?shù)男盘柡蛷牡诙鈱W(xué)總線傳輸?shù)男盘?，并且基于對比從第一光學(xué)總線接收的信號和從第二光學(xué)總線接收的信號、并且基于CRC算法來確定信息的可靠的接收。在一個方面中，光學(xué)信號包括基于第一光學(xué)總線和第二光學(xué)總線中的主光學(xué)總線的總線信息。