[發(fā)明專利]DO點遠程同步映射系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610034571.6
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105700496B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任景龍;于艷華;薛汝才;呂志來;李海;張學(xué)深
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;北京許繼電氣有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京立成智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11310
• 代理人: 張江涵

為解決現(xiàn)有開關(guān)量傳輸存在的問題，本發(fā)明提供了一種DO點遠程同步映射擴展系統(tǒng)和方法，包括以下部分：多點DO狀態(tài)集中處理模塊、通訊裝置、同步映射DO輸出模塊和可編程同步擴展模塊；其中，多點DO狀態(tài)集中處理模塊接收并對比分析處理DO狀態(tài)信息，將需要發(fā)送的DO信息加密轉(zhuǎn)化為DO數(shù)據(jù)后由通訊裝置發(fā)送至同步映射DO輸出模塊和可編程同步擴展模塊，同步映射DO輸出模塊將DO數(shù)據(jù)解碼轉(zhuǎn)化為DO信息后傳輸至對應(yīng)的DI端，可編程同步擴展模塊將選定點的DO數(shù)據(jù)解碼轉(zhuǎn)化為DO信息后進行同步擴展，之后再傳輸至對應(yīng)的DI端。本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：不改變原有設(shè)備/系統(tǒng)的開關(guān)量傳輸型式；不需要大量電纜一對一連接；任意一個DO點可以多地、多點同步映射和擴展。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動化數(shù)據(jù)采集控制領(lǐng)域，具體涉及一種可以任意擴展的DO遠程同步映射、擴展系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)自動化中，工業(yè)電氣設(shè)備存在大量的開關(guān)量輸出，尤其在集散數(shù)字采集系統(tǒng)，例如典型的DCS系統(tǒng)中，存在數(shù)以千計的開關(guān)量輸出。在設(shè)備側(cè)，這些輸出一般都是無源接點，通過電纜連接到采集系統(tǒng)。對采集系統(tǒng)來說，這些點是開關(guān)量輸入點(簡稱DI)。同樣，DCS系統(tǒng)也有大量的開關(guān)量輸出到設(shè)備端，讓設(shè)備執(zhí)行啟停、控制、狀態(tài)改變等操作。

工業(yè)電氣設(shè)備分別在工業(yè)現(xiàn)場的各個場所，與采集系統(tǒng)的距離一般在數(shù)十米至數(shù)百米。即使在一個只有數(shù)百點的小型采集系統(tǒng)中，采集這些開關(guān)量的狀態(tài)信息也需要數(shù)千米的多芯電纜。鋪設(shè)電纜的施工成本和電纜本身造價無疑是非常大的。

現(xiàn)狀是：傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場大量采用。系統(tǒng)的軟件及前端采集及輸出模塊早已定制化、規(guī)模化。任何新加入的設(shè)備都不能改變原來系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式。也就是說，工業(yè)設(shè)備的設(shè)備開關(guān)量輸出點(簡稱DO)只能以開關(guān)量的形式接入DCS的DI模塊，系統(tǒng)不接受其他形式(如通訊形式)的介入；同時，不同的DCS其通訊結(jié)構(gòu)完全不同，作為通用工業(yè)電氣設(shè)備的廠商也不可能專門為某廠商開發(fā)通訊接口。所以工業(yè)電氣設(shè)備的開關(guān)量輸出都是采用電纜與采集系統(tǒng)相連接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供了一種DO點遠程同步映射系統(tǒng)，其目的在于：僅使用少量通訊線就可以在對側(cè)同步再現(xiàn)多個DO點，可以實現(xiàn)多場所、多數(shù)量需求的同步擴展。

實現(xiàn)發(fā)明的技術(shù)方案是：DO點遠程同步映射擴展系統(tǒng)，包括以下部分：多點DO狀態(tài)集中處理模塊、通訊裝置、同步映射DO輸出模塊；其中，多點DO狀態(tài)集中處理模塊接收并處理DO狀態(tài)信息后將數(shù)據(jù)由通訊裝置發(fā)送至同步映射DO輸出模塊，同步映射DO輸出模塊將DO數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為DO信息后傳輸至對應(yīng)的DI端。

所述DO狀態(tài)集中處理模塊包括：DO量接入部分、鎖存器、微處理器MU1及數(shù)據(jù)發(fā)送部分；其中，DO量接入部分獲取DO信息后由鎖定器進行鎖定；MU1對鎖定數(shù)據(jù)進行快速讀取，并對比上次采集結(jié)果，如有DO信息發(fā)生變化則對D信息進行分割重組并加密儲存為DO數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)發(fā)送部分將MU1進行分割重組加密的數(shù)據(jù)發(fā)送至通訊裝置；如DO信息未發(fā)生變化，則不發(fā)送信息。

優(yōu)選的，DO量接入部分可通過光耦合器進行光耦隔離后獲取干擾程度較低的DO信息。

優(yōu)選的，DO量接入點不超過100個無源接點。

優(yōu)選的，采用與微處理器相應(yīng)的鎖存器，如8位微處理器對應(yīng)8位鎖存器。

進一步的，可以采用多個鎖存器輪流鎖存狀態(tài)信息。

所述通訊裝置可以是通訊電纜、通訊光纜或GPRS裝置。

所述同步映射DO輸出模塊包括：數(shù)據(jù)接收部分、微處理器MU2及映射同步輸出部分；其中，數(shù)據(jù)接收部分連接通訊裝置，接收多點DO狀態(tài)集中處理模塊發(fā)出的DO數(shù)據(jù)；MU2對接收到的信息進行轉(zhuǎn)化和處理為DO信息后，由映射同步輸出部分輸出到本側(cè)系統(tǒng)/設(shè)備的DI端，如未接收到新的DO數(shù)據(jù)則維持向本側(cè)系統(tǒng)/設(shè)備的DI端發(fā)送原有DO狀態(tài)信息。