[发明专利]一种基于DCS控制系统的控制器

说明书

本发明提供一种基于DCS控制系统的控制器，包括：主控单元，用于实现PID算法功能和组态功能；通讯控制单元，与所述主控单元相连，用于实现与所述主控单元的数据传输。本发明的基于DCS控制系统的控制器将控制器划分为主控单元和通讯控制单元两部分，从而将算法、组态和通讯相分离，极大地提升了控制器的性能。

技术领域

本发明涉及控制器的技术领域，特别是涉及一种基于DCS控制系统的控制器。

背景技术

分布式控制系统(Distributed Control System，DCS)又称为集散控制系统，是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。DCS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，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。

DCS控制系统的核心模块是控制器，其采集I/O模块上报数据，根据组态的控制功能完成对现场设备的控制，同时负责提供数据到上位机操作员站的显示，具备掉电数据保存功能、诊断功能、通讯功能、冗余切换功能、工程组态功能、运行数据同步功能、在线数据下载功能、第三方接口功能。

现有技术中，基于DCS控制系统的控制器是在基于X86为核心板的平台下外扩存储芯片，实现数据掉电保存；利用X86核心板多串口功能实现对I/O模块通讯，实现数据采集；冗余切换采用以太网通讯交互主、从控制器数据；工程组态选用第三方软件。

然而，上述实现方式具有以下缺陷：

(1)基于X86为核心板的控制器核心板功耗较大，在长期运行的过程中易造成核心板发热；

(2)基于X86为核心板的控制器集多路通讯方式、数据采集存储、工程组态、算法为一体，工作负荷量大，造成控制器运行不稳定性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于DCS控制系统的控制器，将控制器划分为主控单元和通讯控制单元两部分，从而将算法、组态和通讯相分离，极大地提升了控制器的性能。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于DCS控制系统的控制器，包括：主控单元，用于实现PID算法功能和组态功能；通讯控制单元，与所述主控单元相连，用于实现与所述主控单元的数据传输。

于本发明一实施例中，所述主控单元包括微处理器、看门狗电路、存储电路、时钟电路、显示电路、在线调试及下载电路、复位电路和IP地址设置电路，所述看门狗电路、所述存储电路、所述时钟电路、所述显示电路、所述在线调试及下载电路、所述复位电路和所述IP地址设置电路均与所述微处理器相连。

于本发明一实施例中，所述存储电路采用非易失性RAM。

于本发明一实施例中，所述微处理器采用ARM Cortex A8处理器。

于本发明一实施例中，所述主控单元还包括均与所述微处理器相连的USB转换以太网电路、以太网接口电路、RS485通讯电路、RS232接口和CAN接口；所述USB转换以太网电路用于实现冗余切换功能，所述以太网接口电路用于实现对操作站数据传输功能；所述RS485通讯电路用于实现与所述通讯控制单元的数据传输功能；所述RS232接口和所述CAN接口用于实现与第三方设备连接功能。

于本发明一实施例中，所述通讯控制单元包括多路RS485通讯电路；所述RS485通讯电路包括通讯控制器和预设数量的IO模块，所述通讯控制器通过RS485接口与所述主控单元相连，通过RS485接口与所述IO模块相连。

于本发明一实施例中，包括三路RS485通讯电路，一路RS485通讯电路用于实现对应的通讯控制器与所述主控单元之间的RS485通讯功能，另两路RS485通讯电路用于实现对应的通讯控制器与所述IO模块之间的RS485通讯功能。