[發明專利]一種工業控制系統實時性檢測系統

在審

• 申請號: 201410796136.8
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN105759779A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 劉松濤
• 申請（專利權）人: 辰星（天津）自動化設備有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工業控制系統領域，尤其涉及一種檢測工業控制系統實時性檢測系統。

背景技術

工業控制系統要求很高的實時性，對于過程控制回路，實時性的下降會導致過程控制回路中更嚴重的滯后，對正常的過程控制造成破壞，例如導致嚴重超調、振蕩等。對于DCS（分布式控制系統），由于存在A／D轉換、DA轉換、軟件控制算法執行等時間消耗環節，可能影響到實時性；對于FCS（現場總線控制系統），由于還存在現場總線數據傳輸延遲，對于實時性的影響更是不可忽視。檢測工業控制系統實時性，特別是檢測工業控制網絡（包括工業以太網、現場總線等）的實時性是檢測工業控制系統質量和異常的重要手段。

發明內容

本發明提供一種檢測工業控制系統實時性的系統及方法，能夠指定工業控制系統特定范圍，或者特定過程控制回路進行延遲時間和實時性的測量，可以有效地評估工業控制系統的質量。

一種工業控制系統實時性檢測系統，包括：數據測量探頭，用于測量工業控制系統中變送器發送出的測量值數據，以及執行器接收到控制器輸出數據的時間，并將測量到的時間標記到數據中；專用通信網絡，用于連接每一個探頭和檢測計算機，將帶有時間標記的測量值數據或控制器輸出的數據發送到檢測計算機；檢測計算機，用于接收帶有時間標記的測量值數據或控制器輸出的數據，并根據預先設定的檢測范圍或特定過程控制回路計算延遲時間，根據延遲時間得出工業控制系統實時性結果，并輸出實時性結果；精確授時系統，用于通過專用通信網絡定時對數據測量探頭進行時間同步。

所述的工業控制系統實時性檢測系統中，所述的數據測量探頭包括至少兩個，且所述數據測量探頭設置在現場儀表上，或將所述數據測量探頭盡量接近現場儀表的探頭。

所述的工業控制系統實時性檢測系統中，所述的精確授時系統還包括：授時服務器及實時時鐘，所述實時時鐘安裝在數據測量探頭上，精確授時系統對各探頭的時間同步精度小于1ms。

本發明的有益效果：提供一種工業控制系統實時性檢測系統，包括：數據測量探頭、專用通信網絡、檢測計算機、精確授時系統組成，能夠測量工業控制系統中變送器發送出的測量值數據，以及執行器接收到控制器輸出數據的時間，并計算其延時時間得到系統實時性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為檢測工業控制系統實時性的系統結構圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明實施例中的技術方案，并使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明中技術方案作進一步詳細的說明。

本發明提供一種檢測工業控制系統實時性的系統及方法，能夠指定工業控制系統特定范圍，或者特定過程控制回路進行延遲時間和實時性的測量，可以有效地評估工業控制系統的質量。

一種工業控制系統實時性檢測系統，包括：數據測量探頭101，用于測量工業控制系統中變送器發送出的測量值數據，以及執行器接收到控制器輸出數據的時間，并將測量到的時間標記到數據中；對于DCS（分布式控制系統），探頭可以直接測量通信模擬信號（例如4—20mA模擬電流信號）；對于FCS（現場總線控制系統），探頭可直接探測與現場儀表通信的現場總線數據報。

專用通信網絡102，用于連接每一個探頭和檢測計算機，將帶有時間標記的測量值

數據或控制器輸出的數據發送到檢測計算機；檢測計算機103，用于接收帶有時間標記的測量值數據或控制器輸出的數據，并根據預先設定的檢測范圍或特定過程控制回路計算延遲時間，根據延遲時間得出工業控制系統實時性結果，并輸出實時性結果；檢測計算機基于高性能計算平臺，例如使用多核CPU的服務器。

精確授時系統104，用于通過專用通信網絡定時對數據測量探頭進行時間同步。

所述的工業控制系統實時性檢測系統中，所述的數據測量探頭101包括至少兩個，且所述數據測量探頭設置在現場儀表上，或可將所述數據測量探頭盡量接近現場儀表的探頭，探頭的具體數量可根據需測量的現場儀表數量確定；所述的工業控制系統實時性檢測系統中，所述的精確授時系統104還包括：授時服務器及實時時鐘，所述實時時鐘安裝在數據測量探頭上，精確授時系統對各探頭的時間同步精度小于1ms。