一种通讯控制模块及DCS控制系统及冗余通讯DCS控制系统的制作方法

本实用新型涉及通讯领域，尤其涉及一种通讯控制模块及DCS控制系统及冗余通讯DCS控制系统。

背景技术：

目前，分布式控制系统(distributed control systems，简称DCS)已被广泛应用于电力、石油、化工、钢铁、造纸、水泥、脱硫、除尘、水处理等自动化控制领域中，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等 4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。新华 DCS系统XDC800是新华新一代的DCS系统。

现有技术中，DCS系统中的通讯控制难以冗余控制，往往一块模块只能控制一个通讯链路，如果模块出现问题则通讯数据就失效了，存在一定的安全隐患。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种冗余的通讯控制模块，实现DCS系统中的通讯控制冗余控制。

技术实现要素：

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是DCS系统中的通讯控制难以冗余控制，往往一块模块只能控制一个通讯链路，如果模块出现问题则通讯数据就失效了，存在一定的安全隐患。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种通讯控制模块，其特征在于，包括微处理器模块、CPLD模块和通道信号转换模块，其中，所述微处理器模块用于通过以太网通讯模块和上位机进行通讯，所述微处理器模块中设置了两个通讯接口，实现与所述上位机冗余通讯；所述微处理器模块与所述CPLD模块进行数据交换，实现所述 CPLD模块的数据通过以太网和上位机通讯，所述CPLD模块与所述通道信号转换模块相连，所述通道信号转换模块转换通信链路的数据。

进一步地，所述CPLD模块与所述通道信号转换模块采用高速磁介质隔离芯片隔离，用于隔离现场设备对所述CPLD模块的干扰。

进一步地，所述微处理器模块包括32位的ARM芯片和以太网控制芯片 DP83848C。

进一步地，所述CPLD模块包括LCMXO2-2000芯片。

进一步地，所述通道信号转换模块提供RS232和/或RS485的接口，可通过配置适应不同的数据类型。

进一步地，通过跳线选择RS232和RS485接口。

进一步地，所述通道信号转换模块为4通道，所述通道之间相互独立完成通讯任务。

进一步地，本实用新型还提供了一种DCS控制系统，包括以上任一项所述的通讯控制模块和控制器。

进一步地，本实用新型还提供了一种冗余通讯DCS控制系统，包括第一DCS控制系统和第二DCS控制系统，所述第一DCS控制系统的控制器同时与所述第一DCS 控制系统的通讯控制模块和所述第二DCS控制系统的通讯控制模块相连接，所述第二 DCS控制系统的控制器同时与所述第一DCS控制系统的通讯控制模块和所述第二 DCS控制系统的通讯控制模块相连接。

进一步地，所述第一DCS控制系统的通讯控制模块和所述第二DCS控制系统的通讯控制模块均与现场设备相连接。

在本实用新型的较佳实施方式中，提供一种用于DCS系统的通讯控制模块，安全、有效的进行信号转换工作，实现冗余控制，从而满足工业现场的需要。

在本实用新型的另一个较佳实施方式中，提供一种冗余通讯DCS控制系统，实现了DCS系统中的通讯控制的冗余控制，提高了系统的可靠性。

以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型的一个较佳实施例的一种通讯控制模块的框架示意图；

图2是本实用新型的一个较佳实施例的一种冗余通讯DCS控制系统框图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，本实用新型的用于DCS系统的通讯控制模块，是新华XDC800系统的系统模块之一，其通过与上位机通讯得到配置信息，设定不同通讯链路，然后完成上位机和现场通讯终端之间的数据交换。

本实用新型中，微处理器主要负责数据计算，其采用的是32位的ARM芯片，用 C语言编程，主要负责以太网通讯，得到上位机的数据，通过与CPLD进行数据交换，然后将CPLD的数据通过以太网和上位机通讯。由于DCS系统的结构特点，与上位控制器通讯需要冗余，故在微处理器中设置了两个通讯接口，来实现和上位机的数据交换。另外，本实用新型采用的是高速磁介质隔离芯片，其可隔离现场设备对其的干扰，保证其正常工作。

本实用新型中的CPLD采用的是LATTICE公司MachXO2系列中的 LCMXO2-2000芯片，并使用Verilog语言编程。主要完成和4通道的通讯链路的数据交换，然后和CPU通讯完成数据交换，4条通讯链路需互不干扰独立完成通讯任务。

本实用新型中的集成以太网控制芯片采用的是DP83848C。该芯片可支持 10/100Mbit/s的以太网通讯。

如图2所示，本实用新型提供的一个冗余通讯DCS控制系统，控制器A和控制器B分别同时与通讯控制模块A和通讯控制模块B相连接，组成A网络和B网络，通讯控制模块A和通讯控制模块B分别与现场设备相连接，当A网络或者B网络出现故障时，控制器A和B仍然可以与现场设备通讯，交换数据，从而保证了系统的可靠运行。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。