专利名称：一种12路eBus冗余总线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多路总线通信装置，具体地说是一种12路eBus冗余总线通信装置。
背景技术：
传统的控制器所带的IO总线较少，一般为2路或4路，每条总线上带的IO模件较 少，且每条IO总线为单总线，不具备冗余功能。随着火电机组日趋规模化和复杂化，电厂的 现场设备越来越多，需要投入更多的IO模件来连接这些现场设备，也就需要更多的控制器 来连接IO模件进行IO总线通信，这种变化带来的影响有1)增加了 DPU的数量，增加了 DPU 的总成本。2)网络规模变大，影响网络稳定性。3)每路IO总线通信量增加，影响实时性。 4)每路IO总线通信量增加，一旦1个IO模件故障，会影响总线上其他模件。另外传统的控 制器通常使用独立的IO通信模块，控制器与IO通信模块通过网络通信，IO通信模块与IO 模件通过IO总线进行通信，多级网络和总线结构影响了系统的实时性，影响系统稳定。
发明内容
为了克服传统控制系统(DCS)中的IO总线存在的问题，本发明的目的是提供一种 12路eBus冗余总线通信装置，该12路eBus冗余总线通信装置是一种多路冗余总线通信装 置，提供了 12路IO总线，每条总线都为冗余功能，提高了系统的稳定性和实时性。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种12路eBus冗余总线通信装置，其特征在于该装置包括第一主机通信接口、 第二主机通信接口、第三主机通信接口、第一通信主处理器、第二通信主处理器、第三通信 主处理器、第一总线分路控制器、第二总线分路控制器、第三总线分路控制器和一组十二个 冗余数据通信接口 ；所述第一主机通信接口通过第一通信主处理器、第一总线分路控制器 与第一冗余数据通信接口、第二冗余数据通信接口、第三冗余数据通信接口、第四冗余数据 通信接口连接；第二主机通信接口通过第二通信主处理器、第二总线分路控制器与第五冗 余数据通信接口、第六冗余数据通信接口、第七冗余数据通信接口、第八冗余数据通信接口 连接；第三主机通信接口通过第三通信主处理器、第三总线分路控制器与第九冗余数据通 信接口、第十冗余数据通信接口、第十一冗余数据通信接口、第十二冗余数据通信接口连 接。本发明中，第一通信主处理器负责第一至第四冗余数据通信接口的数据通信处 理；第二通信主处理器负责第五至第八冗余数据通信接口的数据通信处理；第三通信主处 理器负责第九至第十二冗余数据通信接口的数据通信处理。本发明中，所述一组共十二个冗余数据通信接口均具有冗余功能。每路冗余数据 通信接口包括A、B两条互为冗余的链路，当其中1条链路故障时，通信装置会自动使用另外 1条链路进行通信。本发明中，主机通信接口负责将通信主处理器的数据发送和接受到主机端，通信主处理器负责将主机发送过来的数据发送到十二路冗余数据通信接口并从十二路数据通 信接口接受数据返回给主机，总线分路控制器负责选择十二路冗余数据通信接口的其中一 路数据接口，十二路冗余数据通信接口负责和eBus总线节点上的数据进行通信。三个通 信主处理器进行并行数据通信，负责数据校验、冗余总线故障判断和自动切换，减轻主机负 荷。本发明采用3处理器并行工作方式，实现IO总线的并行数据传输。其中每4条总 线为1组，共3组，每组IO总线可并行通信，提高了 IO总线的实时性。该通信装置通过并 行本地总线与控制器的CPU直连，提高了稳定性和实时性。控制器连接该多余冗余总线通 信装置可具备12路eBus冗余总线通信功能。每路eBus冗余总线包括2条互为冗余的链 路，当其中1条链路故障时，通信装置会自动判断故障，并自动切换到另外1条链路进行通 信。高效的并行本地总线接口，具备3路并行控制器通信接口，且每路控制器接口使用本地 并行总线。晚上的自诊断功能，可通过主机通信接口监视12路eBus冗余总线的状态和每 个IO模件状态。本发明具有如下优点(1)采用12路总线并行工作方式，实现冗余的数据传输。(2)采用本地并行总线与控制器进行连接，提高通信装置的稳定性和实时性。(3)采用3组总线并行通信工作方式，提高数据通信效率。(4)完善的自诊断功能，可通过本地总线接口监视12路总线上的IO模件状态。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的系统连接图。
具体实施例方式一种本发明所述的12路eBus冗余总线通信装置，见图1，该装置包括第一主机通 信接口 1、第二主机通信接口 2、第三主机通信接口 3、第一通信主处理器4、第二通信主处理 器5、第三通信主处理器6、第一总线分路控制器7、第二总线分路控制器8、第三总线分路控 制器9和一组十二个冗余数据通信接口。第一主机通信接口 1依次通过第一通信主处理器 4、第一总线分路控制器7与第一冗余数据通信接口 10、第二冗余数据通信接口 11、第三冗 余数据通信接口 12、第四冗余数据通信接口 13连接。第二主机通信接口 2依次通过第二通 信主处理器5、第二总线分路控制器8与第五冗余数据通信接口 14、第六冗余数据通信接口 15、第七冗余数据通信接口 16、第八冗余数据通信接口 17连接。第三主机通信接口 3依次 通过第三通信主处理器6、第三总线分路控制器9与第九冗余数据通信接口 18、第十冗余数 据通信接口 19、第十一冗余数据通信接口 20、第十二冗余数据通信接口 21连接。主机通信接口负责将通信主处理器的数据发送和接受到主机端，通信主处理器 负责将主机发送过来的数据发送到十二路冗余数据通信接口并从十二路数据通信接口接 受数据返回给主机，总线分路控制器负责选择十二路冗余数据通信接口的其中一路数据接 口，十二路冗余数据通信接口负责和eBus总线节点上的数据进行通信。三个通信主处理器 进行并行数据通信，负责数据校验、冗余总线故障判断和自动切换，减轻主机负荷。
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图2是本发明的系统连接图，本发明具体说明如下采用12路总线并行工作方式，实现冗余的数据传输。由于IO模件要将采集到的现场各种信号并通过数据传输通道送给控制器进行处 理，以便控制器能实时的了解现场各设备的工作状态并控制现场各设备。所以数据传输通 道的可靠性非常重要，本总线通信装置采用了 12路总线并行工作方式，且每路总线包括2 条链路。当1路总线的其中一条链路由于发生意外而出现故障时，整个系统的数据传输通 道仍能正常畅通，同时对出现的1路总线的其中一条链路故障进行报警提示。采用本地并行总线与控制器进行连接，提高通信装置的稳定性和实时性。由于eBus冗余通信装置具备12路同于总线通信装置，也需要相对应的高速通信 速度与控制器进行通信而不形成通信瓶颈，通信装置使用本地并行总线与控制器进行连 接，这就要求将通信装置集成进控制器中而不是通过网络独立于整个系统中，避免了网络 故障、电源故障和通信速度过慢形成通信瓶颈，提高了通信装置的稳定性和实时性。采用3组总线并行通信工作方式，提高数据通信效率。在冗余通信装置中，共3组总线通信通道，每组通信通道支持4路eBus冗余总线 通信装置和独立的主机通信接口。3组总线并行工作，为传统总新通信的3倍速率。每组总 线的通信处理器通过对应的总线分路控制器进行总线通信。完善的自诊断功能，可通过本地总线接口监视12路总线上的IO模件状态。冗余通信装置中具有完善的自诊断功能，控制器可在线读出每块IO模件的A、B链 路通信状态，每块IO模件的当前通信链路，整条总线的冗余通信状态等，为产品运行中的 性能评估提供参考数据。
权利要求
1.一种12路eBus冗余总线通信装置，其特征在于该装置包括第一主机通信接口 (1)、第二主机通信接口 O)、第三主机通信接口(3)、第一通信主处理器0)、第二通信主处 理器( 、第三通信主处理器(6)、第一总线分路控制器(7)、第二总线分路控制器(8)、第三 总线分路控制器(9)和一组十二个冗余数据通信接口 ；所述第一主机通信接口(1)通过第 一通信主处理器G)、第一总线分路控制器(7)与第一冗余数据通信接口(10)、第二冗余数 据通信接口(11)、第三冗余数据通信接口(12)、第四冗余数据通信接口(1 连接；第二主 机通信接口( 通过第二通信主处理器(5)、第二总线分路控制器(8)与第五冗余数据通 信接口(14)、第六冗余数据通信接口(15)、第七冗余数据通信接口(16)、第八冗余数据通 信接口(17)连接；第三主机通信接口( 通过第三通信主处理器(6)、第三总线分路控制 器(9)与第九冗余数据通信接口(18)、第十冗余数据通信接口(19)、第十一冗余数据通信 接口(20)、第十二冗余数据通信接口 连接。
2.根据权利要求1所述的12路eBus冗余总线通信装置，其特征在于第一主机通信 接口(1)、第二主机通信接口( 和第三主机通信接口( 为可同时工作的并行通信接口。
3.根据权利要求1所述的12路eBus冗余总线通信装置，其特征在于第一主机通信 接口(1)、第二主机通信接口( 和第三主机通信接口 C3)均通过本地并行总线与控制器进 行通行。
4.根据权利要求1所述的12路eBus冗余总线通信装置，其特征在于第一通信主处 理器G)、第二通信主处理器(5)、第三通信主处理器(6)并行运行。
5.根据权利要求1所述的12路eBus冗余总线通信装置，其特征在于每路eBus冗余 总线包括A、B两条互为冗余的链路，且具有故障判断和自动切换功能。
全文摘要
本发明公开了一种12路eBus冗余总线通信装置，包括一组三个主机通信接口、三个通信主处理器、三个总线分路控制器及一组十二个冗余数据通信接口，主机通信接口负责将通信主处理器的数据发送和接受到主机端，通信主处理器负责将主机发送过来的数据发送到十二路冗余数据通信接口并从十二路数据通信接口接受数据返回给主机，总线分路控制器负责选择十二路冗余数据通信接口的其中一路数据接口，十二路冗余数据通信接口负责和eBus总线节点上的数据进行通信。三个通信主处理器进行并行数据通信，负责数据校验、冗余总线故障判断和自动切换，减轻主机负荷。本发明每条总线都为冗余功能，提高了系统的稳定性和实时性。
文档编号H04L1/22GK102130760SQ201010582328
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者施海庆, 祖利辉 申请人:南京科远自动化集团股份有限公司