专利名称：一种dcs系统架构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种DCS系统架构，更具体地说，涉及一种易于扩展和收缩的DCS 系统架构。
背景技术：
目前，集散式控制系统(DCS)已经广泛应用于各种流程控制行业。伴随着计算机 技术和通信技术的不断发展和完善，DCS的制造商们正不断地制造出适合于不同应用场合 的 DCS。由于各供应商所制造的DCS都是根据各自的应用来设计的，所以每个系统的应用 各具有特点但都有局限性，而在一个特大的应用项目中往往采用多个不同的DCS系统，很 难使其统一成一个系统，而且即使统一成一个系统，将投入大量的协调工作，当然其结构必 然会很复杂，同时给系统的运行、维护带来难度。
实用新型内容鉴于现有技术中的上述问题，本实用新型的目的是提供一种新颖的DCS系统架 构，其具有易于扩展和收缩的特性，可以保证DCS系统的规模膨胀时，不会增加卡件种类和 其其它辅助的模块。为了实现上述目的，根据本实用新型的新颖的DCS系统架构，包括处理器A、B和 C，这三台处理器之间通过TriBus总线两两相互连接，进行数据交换；操作员站，其通过以 太网与处理器A、B和C相连，进行数据交换；I/O层，该I/O层通过I/OBus总线与处理器A、 B和C相连。I/O层可以包括多组I/O模块，每组I/O模块通过I/OBus总线分别与处理器A、B 和C相连，交换各自的数据。每组I/O模块分别构成31/0冗余加备用、31/0冗余、单I/O加 备用或者单I/O。优选地，交换数据的通讯协议可以自行定义。根据本实用新型的新颖的DCS系统架构，采用同一套系统就能够完成不同的应用 需求，也就是说本实用新型的系统可以配置成简单的系统，如常规的DCS系统，也可配置成 复杂的安全控制系统如ESD、FSSS、DEH等，完成这样的工作而不需要增加额外的硬件。并且 能够在应用设备运行时更换卡件，实现了在线维修功能，满足了系统能够长期安全运行的需求。通过下面的详细描述，本实用新型的目的、特征和优点将变得更加明显。
图1是DCS系统的卡件连接逻辑图；图2是根据本实用新型的DCS系统架构示意图。
具体实施方式
现在参照图1，处理器A、处理器B和处理器C分别为三台不同的控制器，它们的主 要作用是实现算法运算和数据存取，并通过TirBus总线和I/OBus总线向各个I/O卡件输 出数据或者从各个I/O卡件输入数据。每个处理器在处理输入数据时采集三个不同的卡件 或通道数据，如图中示出的输入A、输入B和输入C。根据预设定的策略形成一个数据用于 运算，处理器把运行的结果送到各自配置的通道中，如图中示出的输出A、输出B和输出C。 这些输出信息经表决后输出到输出端子。如配有备用卡件，则由系统的配置自动形成备用， 一旦主控制卡故障，会自动切换成主控，同时系统会报卡件故障信息，通知操作员做相应的 处理，与之同时所有的信息都会记录在系统中，用户通过操作员站可以查寻所需要的信息。图2示出了根据本实用新型的DCS系统架构。如图2所示，处理器A、B和C通过 TriBus总线两两相互连接，操作员站通过以太网(A网、B网和C网)与处理器A、B和C相 连，多组I/O模块通过I/OBus总线分别与处理器A、B和C相连。其中通信有3个层面1)1/0层有3个不同的全双工的信道，即I/OBus总线，分别与不同的处理器A、B、 C通信，交换各自的数据，通讯协议可以自行定义；2)处理器A、处理器B、处理器C之间的信道是TriBus总线，3台处理器之间交换 数据，通讯协议可以自行定义；3)处理器A、处理器B、处理器C与操作员站之间通过以太网(A网、B网和C网) 来交换数据，通讯协议可以自行定义。I/O模块组合的功能有1)实现I/O卡件三重容余，即任何一个模块发生故障都能 够在第一时间发现，并记录报警，将故障模块隔离出系统，同时还满足在线维护；2)对不重 要的信号可以采用不用容余的方式，这样可以降低设备的投资成本。冗余的方式有如下几种31/0冗余加备用、31/0冗余、单I/O加备用以及单I/O。 通过I/OBus总线和备用通讯接口来完成在线备用功能。根据本实用新型的DCS系统架构采用成熟的多微处理器和多串行接口技术，不仅 具有性能高、成本低廉的特性，而且硬件上易于实现。测点的配置方式多达6种(3卡3容 余兼备用、3卡3容余、单卡3容余兼备用、单卡3容余、单卡兼备用、单卡)，易于实现高可 靠性要求的场合下的应用，其安全等级可以达到IEC61508标准SIL 3级以上。此外，根据 本实用新型的DCS系统架构不仅可靠性相当高，而且兼容了常规DCS系统的配置方式和所 有功能，例如显示、列表、趋势、单点、报表、S0E、历史记录等。根据本实用新型的DCS系统架 构能够适应工业领域中的不同应用，适用于石油、化工、钢铁、冶金、传统电力以及核电等行 业。
权利要求一种DCS系统架构，其特征在于，包括处理器A、B和C，这三台处理器之间通过TriBus总线两两相互连接，进行数据交换；操作员站，其通过以太网与所述处理器A、B和C相连，进行数据交换；I/O层，该I/O层通过I/OBus总线与所述处理器A、B和C相连。
2.根据权利要求1所述的DCS系统架构，其特征在于，所述I/O层包括多组I/O模块， 每组I/O模块通过I/OBus总线分别与所述处理器A、B和C相连，交换各自的数据。
3.根据权利要求2所述的DCS系统架构，其特征在于，所述多组I/O模块中的每组I/O 模块分别构成31/0冗余加备用、31/0冗余、单I/O加备用或者单I/O。
专利摘要本实用新型公开了一种DCS系统架构，其包括处理器A、B和C，这三台处理器之间通过TriBus总线两两相互连接，进行数据交换；操作员站，其通过以太网与处理器A、B和C相连，进行数据交换；I/O层，该I/O层通过I/OBus总线与处理器A、B和C相连。I/O层包括多组I/O模块，每组I/O模块可以分别构成3I/O冗余加备用、3I/O冗余、单I/O加备用或者单I/O。根据本实用新型的新颖的DCS系统架构，扩展和收缩性能好、可靠性高且成本低。
文档编号G05B19/418GK201569910SQ20092020967
公开日2010年9月1日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者李培植, 郑麟松 申请人:上海新华控制技术(集团)有限公司