[發明專利]分布式控制系統及其動態調度資源的方法

在審

• 申請號: 202011485886.5
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112650168A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 柯志武;周宏寬;陶模;陳朝旭;馮毅;李獻領;鄭偉;邱志強;林原勝;張克龍;趙振興;代路;吳君;李勇;柯漢兵
• 申請（專利權）人: 武漢第二船舶設計研究所（中國船舶重工集團公司第七一九研究所）
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了分布式控制系統及其動態調度資源的方法。該系統包括現場總線、就地控制模塊、管理總線、運行管理裝置，所述運行管理裝置包括監測報警模塊、數據存儲模塊和資源動態調度模塊；所述就地控制模塊包括至少兩個就地控制器，每個所述就地控制器分別通過所述現場總線采集測量控制對象的測量數據并處理所述測量數據得到控制數據后；所述資源動態調度模塊用于動態調度所述分布式控制系統的資源，并根據所述監測報警模塊檢測到的故障報警數據調整所述就地控制器之間的任務分配。本發明實現了當某一就地控制器故障后，其余的就地控制器和管理終端都可以作為故障的就地控制器的備份，冗余度大幅提升，可靠性進一步提升。

技術領域

本申請涉及分布式控制領域，具體而言，涉及分布式控制系統及其動態調度資源的方法。

背景技術

傳統的分布式控制系統，其運行計算資源、傳輸帶寬資源和存儲資源的分配是固定的，功能也是固定的。為提升可靠性，一般對系統中重要設備采用冗余備份的運維方案，也即用配套的備份設備取代故障設備。這種增加硬件備份的方法通常有兩大弊端：一是增加硬件成本和復雜度；二是硬件的復雜對可靠性的提升并不明顯。然而，面對復雜的工業環境，資源分配和工作任務的固定嚴重限制了系統的資源利用率，已成為制約其發展的瓶頸，將無法對已有故障設備進行升機的同時保障控制系統的正常運轉。

發明內容

為了解決上述問題，本申請實施例提供了分布式控制系統及其動態調度資源的方法。

第一方面，本申請實施例提供了分布式控制系統，所述系統包括現場總線、就地控制模塊、管理總線、運行管理裝置，所述運行管理裝置包括監測報警模塊、數據存儲模塊和資源動態調度模塊；

所述就地控制模塊包括至少兩個就地控制器，每個所述就地控制器分別通過所述現場總線采集測量控制對象的測量數據并處理所述測量數據得到控制數據后，通過所述現場總線將所述控制數據傳輸至所述測量控制對象；

所述管理總線分別與所有所述就地控制器連接；

所述資源動態調度模塊用于動態調度所述分布式控制系統的資源，并根據所述監測報警模塊檢測到的故障報警數據調整所述就地控制器之間的任務分配。

優選的，所述數據存儲模塊用于存儲所述管理總線傳輸的所述測量數據和控制數據。

優選的，所述監測報警模塊用于監測所述分布式控制系統的運行狀態，對系統故障進行報警，并將所述運行狀態和故障報警所對應的數據傳輸至所述數據存儲模塊。

優選的，所述資源動態調度模塊還用于分析所述現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置的資源利用情況，將所述現場總線、就地控制模塊、管理總線和運行管理裝置中空余的資源分配給所述分布式控制系統來增加或改變任務。

優選的，所述資源動態調度模塊還用于根據所有所述就地控制器的資源占用情況，將發生故障的所述就地控制器的任務分配給其余未發生故障的一個或多個就地控制器。

第二方面，本申請實施例提供了分布式控制系統動態調度資源的方法，所述方法包括：

獲取所述數據存儲模塊中的報警數據，基于所述報警數據確定發生故障的故障就地控制器，所述報警數據通過所述監測報警模塊所監測；

獲取除所述故障就地控制器外的所有正常就地控制器的資源占用信息，基于所述資源占用信息將所述故障就地控制器的任務分配至所述正常就地控制器。

優選的，所述方法還包括:

當檢測到所述分布式控制系統的控制任務、監測任務、管理任務中至少一個任務發生增加或改變時，將所述現場總線、就地控制模塊、管理總線、運行管理裝置中的冗余資源分配給增加或改變的所述任務。