[发明专利]用于使用分布式编组架构将过程控制系统中的现场设备通信地耦合到控制器的装置和方法

权利要求书

1.一种过程控制系统，所述过程控制系统进行操作以控制过程工厂中的过程，所述过程控制系统包括：

多个过程控制现场设备；

输入/输出(I/O)卡，所述输入/输出(I/O)卡通信地耦合到所述多个过程控制现场设备；

控制器，所述控制器通信地耦合到所述I/O卡，并且所述控制器经由所述I/O卡从所述多个过程控制现场设备接收数据，且进行操作以还经由所述I/O卡向所述过程控制现场设备中的一个或多个过程控制现场设备发送控制信号，以便控制所述过程的操作；

多个分布式编组模块，所述多个分布式编组模块中的每个分布式编组模块包括：

通信端口对；

多个电子编组部件槽；

设置在电子编组部件槽中的电子编组部件；以及

与所述多个电子编组部件槽中的每一个电子编组部件槽相对应的相应终端块，针对所述电子编组部件槽的所述终端块通信地耦合到所述多个现场设备中的一个现场设备，所述电子编组部件设置在所述电子编组部件槽中；以及

微处理器，所述微处理器耦合到所述通信端口对；以及前端模块，所述前端模块包括：

第一通信端口，所述第一通信端口将所述前端模块耦合到所述I/O卡；

第二通信端口，第二通信端口通信地耦合到所述多个分布式编组模块中的第一分布式编组模块；

第三通信端口，第三通信端口通信地耦合到所述多个分布式编组模块中的第二分布式编组模块；

存储器设备，在所述存储器设备上存储有数据库，所述数据库存储经由所述第二通信端口和所述第三通信端口由所述微处理器接收的信息；以及

微处理器，所述微处理器耦合到所述存储器设备，所述微处理器被配置为：

经由所述第二通信端口和所述第三通信端口接收和发送数据；

将所接收的数据存储到所述存储器设备；

从所述存储器设备获取数据；以及

经由所述I/O卡将所获取的数据发送到所述控制器。

2.一种过程控制系统，所述过程控制系统进行操作以控制过程工厂中的过程，所述过程控制系统包括：

多个过程控制现场设备；

输入/输出(I/O)卡，所述输入/输出(I/O)卡通信地耦合到所述多个过程控制现场设备；

控制器，所述控制器通信地耦合到所述I/O卡，并且所述控制器经由所述I/O卡从所述多个过程控制现场设备接收数据，且进行操作以还经由所述I/O卡向所述过程控制现场设备中的一个或多个过程控制现场设备发送控制信号，以便控制所述过程的操作；

分布式编组模块，所述分布式编组模块包括：

通信端口对；

一个或多个电子编组部件槽，至少一个电子编组部件槽具有设置在其中的电子编组部件；以及

与所述一个或多个电子编组部件槽中的每一个电子编组部件槽相对应的相应终端块，针对所述至少一个电子编组部件槽的所述终端块通信地耦合到所述多个现场设备中的一个现场设备；

微处理器，所述微处理器耦合到所述通信端口对；以及前端模块，所述前端模块包括：

第一通信端口，其将所述前端模块耦合到所述I/O卡；

第二通信端口对，所述第二通信端口对通信地耦合到所述分布式编组模块；

存储器设备，在所述存储器设备上存储有数据库，所述数据库存储经由所述第二通信端口对由所述微处理器接收的信息；以及

微处理器，所述微处理器耦合到所述存储器设备，所述微处理器被配置为：

经由所述第二通信端口对接收和发送数据；

将所接收的数据存储到所述存储器设备；

从所述存储器设备获取数据；以及

经由所述I/O卡将所获取的数据发送到所述控制器。

3.根据权利要求2所述的过程控制系统，其中，所述分布式编组模块上的所述通信端口对与所述前端模块上的所述第二通信端口对相配合，以形成环状架构。

4.根据权利要求2所述的过程控制系统，其中，所述前端模块上的微处理器在所述第二通信端口对中的每一个第二通信端口上发送周期性心跳信号，并且所述分布式编组模块上的微处理器在所述通信端口对中的每一个通信端口上发送周期性心跳信号。

5.根据权利要求2所述的过程控制系统，其中，所述过程控制系统包括多个分布式编组模块。