温等静压机数据通讯与集中控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种温等静压机数据通讯与集中控制系统，包括：具有主控处理器的温等静压机主控系统，具有处理器的独立单元，以及实现与温等静压机主控系统和独立单元之间通讯的通讯网关；所述通讯网关具有网关处理器，网关处理器包括上行侧和下行侧以及与上行侧和下行侧之间实现协议转换的协议转换软件；温等静压机主控系统与网关处理器的上行侧相连，独立单元与网关处理器的下行侧相连。本实用新型专利技术实现了温等静压机的独立单元的通讯集成，大大提升了温等静压机主控系统的集中控制与管控能力水平。

【技术实现步骤摘要】
温等静压机数据通讯与集中控制系统
本技术涉及一种通讯与控制系统，具体涉及一种温等静压机主控系统与独立单元的数据通讯与集中控制系统。
技术介绍
温等静压机是利用液体的帕斯卡原理在强密封的工作缸腔体里实现高温超高压环境的成套设备，其温度与压力的动态与静态过程完全可控。温等静压机组成上包括了充排系统、加热系统、冷却系统、增压系统、卸压系统、超高压工作缸、空压系统、气动系统、测控系统与总控系统等单元，系统组成十分复杂，且包含了多种独立单元。由于温等静压机的高温超高压特性，设备本身的技术含量高、工作可靠性与总体安全性要求高，提升整机的可靠性、安全性与稳健性是设备总体设计的重要技术指标。集成在温等静压机的多种独立单元的工作可靠性、安全性与稳健性是温等静压机总体系统可靠、安全与稳健运行的前提。现有的使用方法只实现了独立单元的手动启动/停止控制、运行状态视频监控，独立单元自身的重要的测控信息功能没有发挥出来，且总控系统对独立单元的控制与运行状态的信息使用有限，直接对温等静压机整机系统的安全性、可靠性与稳健性造成瓶颈。本技术结合了先进的总线控制与数字通讯协议技术，充分开发总控系统的通讯功能与各种独立单元的通讯功能，采用多节点的“1对N”型数据通讯网关，开发独立单元底层通讯软件，开发了通讯网关数据集成与处理软件，实现了温等静压机主控系统与独立单元的数据通讯与集中控制。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种温等静压机主控系统与独立单元的数据通讯与集中控制系统，目的是实现温等静压机主控系统与各个独立单元的数据通信与集中控制功能，实现整机控制系统对各个独立单元的远程集中操作、远程参数设置、远程状态监控、历史数据管理存储与查询、故障诊断等功能，提高温等静压机整机系统运行的可靠性、安全性与稳健性。本技术是这样实现的：一种温等静压机数据通讯与集中控制系统，包括：具有主控处理器的温等静压机主控系统，具有处理器的独立单元，以及实现与温等静压机主控系统和独立单元之间通讯的通讯网关；所述通讯网关具有网关处理器，网关处理器包括上行侧和下行侧以及与上行侧和下行侧之间实现协议转换的协议转换软件；温等静压机主控系统与网关处理器的上行侧相连，独立单元与网关处理器的下行侧相连。更进一步的方案是：独立单元中具有相同传输协议的独立单元共同与相同的通讯网关连接。更进一步的方案是：所述主控系统的主控处理器中具有编程软件，编程软件编写各个独立单元的相关控制程序与软件，通过通讯链路实现各个独立单元的控制。更进一步的方案是：主控处理器还与上位机组态软件相连，上位机组态软件中建立独立单元的通讯数据的变量，实现上位机组态软件对独立单元的启停控制、工艺参数设置、工艺数据存储与访问、状态监控功能。本技术的具体工作步骤为：1)通过数据映射后，对独立单元的启停控制、参数设置、状态显示功能进行处理；2)在主控系统处理器编程软件中编写各个独立单元的相关控制程序与软件，通过通讯链路实现各个独立单元的控制；3)在组态软件中建立独立单元的通讯数据的变量，实现上位机组态软件对独立单元的启停控制、工艺参数设置、工艺数据存储与访问、状态监控功能。下面对本技术的各个部分进行更详细具体的描述：本技术的温等静压机主控系统的通讯功能基本要求，具体为：1)主控处理器具备控制程序编制功能，满足主控系统对各个独立单元的控制与指示等功能的实现要求；2)主控处理器处理能力需满足温等静压机总控系统对各个分系统的控制功能、对各个通讯后的独立单元的控制功能、以及上位组态软件的通讯与控制功能等的能力需求；3)主控处理器至少需具备一种主流的总线通信标准协议，该协议可与通讯网关透明通讯。本技术的通讯网关的功能基本要求，具体为：1)通讯网关一侧(称为上行侧)具备与主控系统处理器的总线通讯协议兼容的通讯协议，满足通讯网关将处理后的独立单元的数据传输到主控处理器、以及将主控处理器的数据处理后发送到独立单元的功能；2)通讯网关具备数据通讯协议转换功能，可将独立单元的不同协议的数据转换后，通过上传接口传送到主控处理器；3)通讯网关另一侧(称为下行侧)具有和独立单元兼容的通讯协议，可将独立单元的数据透明传输到网关处理器。本技术的独立单元的基本要求，具体为：1)各个独立单元必须是标准的通讯协议，或者协议开放的通讯协议；若多种不同的独立单元采用同一种通讯协议时，要求通讯协议与网关下行侧的通讯协议兼容，才能实现独立单元与主控系统的数据通讯；若多种不同的独立单元的通讯协议不同时，则需配置不同的通讯网关，但这些网关的上行侧的通讯协议需相同；2)各个独立单元的控制器为具有通讯功能的处理器，且该处理器具备参数设置界面或者具备可采用计算机设置参数的端口与参数设置软件，可实现对独立单元的通讯地址进行设置的功能；3)独立功能设备的控制功能、工艺参数设置与测量功能、安全功能等须在独立单元内的处理器里实现控制处理。本技术还提供了主控单元与独立单元数据通讯集成方法的原理框图，具体为：1)对于多种独立单元的控制器采用相同的通讯协议的单元设备，对各个单元设备设置不同的设备地址挂接在总线通信网上，通过独立单元的通讯总线连接到通讯网关的下行侧端口；通过通讯网关连接到主控系统的处理器通讯端口；2)对于多种独立单元的控制器采用多种不同的通讯协议的单元设备，将相同通讯协议的单元设备挂接在总线上后，再连接到通讯网关的下行侧；不同的通信协议需采用不同的网关；各个网关通过上行侧端口挂接在上行侧通信总线上连接到主控系统的处理器通讯端口。本技术还提供温等静压机主控单元与独立单元数据通讯软件设计方法。具体为：1)根据独立单元需要通讯的变量，设计数据通信配置软件并下载到对应的数据通讯网关，建立网关与独立单元的数据通讯链路；2)将网关的专用GSD文件配置在主控处理器开发软件，实现网关数据与主控处理器存储器的数据映射；3)在主控处理器开发软件中测试独立单元的上行数据、下行数据通讯功能是否正常；若不正常检查网关的选型、网关的数据配置软件、GSD文件映射方法等是否正确。通过本技术，提供了一种应用于温等静压机的独立单元与主控系统的数据通讯与集中控制系统，实现了温等静压机的独立单元的通讯集成，大大提升了温等静压机主控系统的集中控制与管控能力水平，满足实验室或者工业科研生产对温等静压机安全、可靠与健壮运行的需求。附图说明图1为本技术下行侧相同通讯协议的数据通讯原理框图；图2为本技术下行侧不同通讯协议的数据通讯原理框图；图3为本技术数据通讯后的集中控制原理框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明。如附图1-3所示，一种温等静压机数据通讯与集中控制系统，包括：具有主控处理器的温等静压机主控系统，具有处理器的独立单元，以及实现与温等静压机主控系统和独立单元之间通讯的通讯网关。具体步骤为：1)通过数据映射后，对独立单元的启停控制、参数设置、状态显示功能等同处理一般变量的处理方法；2)在主控系统处理器编程软件中编写各个独立单元的相关控制程序与软件，通过通讯链路实现各个独立单元的控制；3)在组态软件中建立独立单元的通讯数据的变量，实现上位机组态软件对独立单元的启停控制、工艺参数设置、工艺数据存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温等静压机数据通讯与集中控制系统，其特征在于包括：具有主控处理器的温等静压机主控系统，具有处理器的独立单元，以及实现与温等静压机主控系统和独立单元之间通讯的通讯网关；所述通讯网关具有网关处理器，网关处理器包括上行侧和下行侧以及与上行侧和下行侧之间实现协议转换的协议转换软件；温等静压机主控系统与网关处理器的上行侧相连，独立单元与网关处理器的下行侧相连。

【技术特征摘要】
1.一种温等静压机数据通讯与集中控制系统，其特征在于包括：具有主控处理器的温等静压机主控系统，具有处理器的独立单元，以及实现与温等静压机主控系统和独立单元之间通讯的通讯网关；所述通讯网关具有网关处理器，网关处理器包括上行侧和下行侧以及与上行侧和下行侧之间实现协议转换的协议转换软件；温等静压机主控系统与网关处理器的上行侧相连，独立单元与网关处理器的下行侧相连。2.根据权利要求1所述温等静压机数据通讯与集中控制系统，其特征在于：独立单元中具有相同传输协议的独...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁晓辉，曹志伟，袁伟，张程滔，米玉华，李承靖，王政炜，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院化工材料研究所，
类型：新型
国别省市：四川,51