[发明专利]控制站用网络拓扑装置、方法和仪控系统

说明书

本发明属于自动化控制的技术领域，要解决的技术问题是提供一种通信速率快、可靠性高的控制站用网络拓扑装置、方法和仪控系统；所述装置包括：设置在机箱之间的以太网，用于传送主控机箱通信节点和其他机箱通信节点之间的请求信号和应答信号；以及设置在机箱内部的总线，用于传送主控机箱通信节点或者其他机箱通信节点与对应输入/输出卡件之间的通信数据；因此，能够结合以太网技术通信速度较快，现场总线具有布线简单，扩展灵活的特点，充分发挥二者的优点。

技术领域

本发明涉及自动化控制的技术领域，尤其涉及一种工业自动化控制中网络拓扑的技术领域，更具体地，涉及一种控制站用网络拓扑装置、方法和仪控系统。

背景技术

网络拓扑结构是DCS(英文全称Distributed Control System，分布式控制系统)系统的核心设计项之一，它决定着DCS系统的规模、整体性能、可靠性等关键指标，而控制站的网络拓扑结构是整体DCS系统结构的重要组成部分。现有的技术中，常见的网络结构有三种：环型、星型、总线型，也有这几种拓扑结构的组合。网络拓扑结构与所采用的现场总线是紧密结合的，传统的现场总线有Profibus，CAN，RS485，FF，LonWork等，网络结构多为总线型，随着以太网技术的发展，越来越多的产品开始使用基于以太网技术的工业以太网总线，如Profinet，EtherCAT，PowerLink等，网络结构多为星型。

另一种现有技术，如专利申请号为CN03133876.3的中国专利中记载：一种用于工业现场控制的无线局域网现场总线网络控制站包括：控制主站、输入/输出模块，其控制主站运行无线局域网现场总线协议栈，通过输入/输出模块控制器完成分布式输入/输出控制，还通过无线局域网传输模块收发数据至以太网；输入/输出模块完成现场信号的采集和转换；它是基于无线以太网的智能化控制设备，把DCS集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底分散到现场，依靠网络控制站本身便可以实现控制功能，尤其适合改造传统工业控制系统，使老企业自动化系统直接进入现场总线时代。

发明人在实现本发明的过程中发现：传统现场总线具有布线简单，扩展灵活的特点，但通信速率相对较慢，而以太网技术通信速度较快，适应了现代化快速的要求，缺点是点对点通信布线复杂，通信时间具有不确定性；虽然工业以太网和无线以太网优化了布线复杂、通信时间不确定等缺点，但往往都需要专用的芯片来实现，开发时间长，成本较高。

发明内容

为了解决现有技术中传统现场总线通信速率较慢、以太网布线复杂、工业以太网开发周期长等技术问题，本发明提供一种通信速率快、可靠性高的控制站用网络拓扑装置、方法和仪控系统。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案包括：

一方面，本发明提供一种控制站用网络拓扑装置，其特征在于，所述装置包括：

设置在机箱之间的以太网，用于传送主控机箱通信节点和其他机箱通信节点之间的请求信号和应答信号；以及

设置在机箱内部的总线，用于传送主控机箱通信节点或者其他机箱通信节点与对应输入/输出卡件之间的通信数据。

本发明实施例优选地，所述主控机箱内通信节点和其他通信机箱内通信节点依次通过以太网为串联的方式连接。

本发明实施例优选地，同一时刻，所述主控机箱通信节点只与其他机箱中一个机箱通信节点通信。

本发明实施例优选地，所述机箱之间的以太网设置有两条冗余的以太网链路。

本发明实施例优选地，每个所述机箱内部的总线设置有两条冗余的CAN网链路。

另一方面，本发明还提供一种仪控系统，其特征在于，所述系统包括：

主控机箱，其内设置有主控制单元、与主控制单元连接的通信单元和输入/输出卡件；