一种分布式智能主控单元制造技术

本发明专利技术公开了一种分布式智能主控单元，包括用于系统供电的电源模块，还包括处理单元、HMI单元、通信单元、存储单元和协处理单元，其中，所述通信单元具体包括COM模块、CAN模块和ETH模块。本发明专利技术中，主控单元采用总线式结构设计，具备串行端口(RS232/RS485)、CAN网络端口、以太网络端口等，并可以通过总线进行接口扩充以支持扩展。该主控单元具备基本的数据采集与控制功能，支持Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus RTU over TCP、Modbus ASCII over TCP、OPC、DL451、DL/T634(IEC60870系列)、DL/T645、IEC61850等多种标准规范协议。同时支持基于C语言的第三方数据传输规范的扩充。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种分布式智能主控单元，包括用于系统供电的电源模块，还包括处理单元、HMI单元、通信单元、存储单元和协处理单元，其中，所述通信单元具体包括COM模块、CAN模块和ETH模块。本专利技术中，主控单元采用总线式结构设计，具备串行端口(RS232/RS485)、CAN网络端口、以太网络端口等，并可以通过总线进行接口扩充以支持扩展。该主控单元具备基本的数据采集与控制功能，支持Modbus RTU、Modbus ASCII、Modbus RTU over TCP、Modbus ASCII over TCP、OPC、DL451、DL/T634(IEC60870系列)、DL/T645、IEC61850等多种标准规范协议。同时支持基于C语言的第三方数据传输规范的扩充。【专利说明】一种分布式智能主控单元
本专利技术公开了一种分布式智能主控单元，涉及工业数据采集
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技术介绍
用于工业环境中，用户数据采集与控制的工业设备被称为主控单元。主控单元具备网络、串行端口、现场总线端口等物理通信链路与工业采集控制对象(设备)进行通信并获取数据、发出控制指令等功能。 一般主控单元采用以处理器或单片机为中心的设计方式，集成网络、串行等端口，内置编写完成的数据通信处理程序，通过改变参数来调整通信过程。当遇到新的数据通信规范或原有的数据通信处理程序不能满足时，就需要主控单元生产厂家重新编制数据通信处理程序并下载到主控单元中。 出于数据采集与控制的可靠性出发，工业环境中经常会使用两台主控单元进行冗余备份。同时，为了防止物理链路的冲突，经常会额外配置一台双通道切换器进行物理通道的切换。由双通道切换器确保只有一台主控单元能够占用物理链路。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:针对现有技术的缺陷，提供一种分布式智能主控单元，该主控单元采用总线式结构设计，具备串行端口(RS232/RS485)、CAN网络端口、以太网络端口等，并可以通过总线进行接口扩充以支持扩展。该主控单元具备基本的数据采集与控制功能，支持 Modbus RTU、Modbus ASCI1、Modbus RTU over TCP、Modbus ASCII overTCP、OPC, DL451、DL/T634 (IEC60870 系列)、DL/T645、IEC61850 等多种标准规范协议。同时支持基于C语言的第三方数据传输规范的扩充。 本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:一种分布式智能主控单元，包括用于系统供电的电源模块，还包括处理单元、HMI单元、通信单元、存储单元和协处理单元，其中，所述通信单元具体包括COM模块、CAN模块和ETH模块，所述处理单元对通信单元接收到的数据进行归一处理，将归一化处理后的数据发送至存储单元里；处理单元还用以实现将存储单元中的数据转换成工业要求的格式并向系统外部发送；所述HMI单元用以实现人机交互；所述通信单元中，COM模块设置有COM接口，用以实现与系统外设置有串口通信模块的采集对象之间进行通讯，COM模块；CAN模块用以实现与系统外设置有CAN网络通信模块的采集对象之间进行通讯；ETH模块设置有ETH接口，实现与系统外设置有以太网通信模块的采集对象之间的通讯；所述存储单元用以存储经过主控处理单元归一化处理的数据；所述协处理单元针对两台以上的分布式智能主控单元协同工作时使用，协处理单元根据分布式智能主控单元的状态来控制通信单元的状态；分布式智能主控单元控制通信单元，使其与采集对象使用相同的通讯协议，将采集对象的数据采集到主控单元，并存储在存储单元中；所述分布式智能主控单元采用分布式控制设计，复数个主控单元协同工作，彼此间自动接管其他主控单元所负责的通讯任务。 作为本专利技术的进一步优选方案，系统还包括独立协同控制微处理器，所述协同控制微处理器通过监视群聚控制链路心跳，来确定链路工作状态，并据此控制各通信链路物理接口设置的继电器开关将备链路接口物理上与主链路隔离开。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述COM接口对应的串口模块通讯接口经由跳线设置为 RS232、RS485 或者 RS422。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述COM模块的数量为I至8个，每个COM模块设置有2个COM 口。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述ETH接口的数量为I至6个。 作为本专利技术的进一步优选方案，所述存储单元的存储容量为2GB。 本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:本专利技术相对于相对于现有技术，具有以下技术效果:本专利技术实现了主控单元的物理结构的模块化设计，并对物理模块的类型进行了划分，这样上层的通信控制过程就实现了统一标准化。软件上就能够允许在遇到新的数据通信规范协议或对原有协议进行扩充时，只需要用C语言编写相应的软件扩充模块，而不需要重置整个主控单元的控制软件；本专利技术实现了多台主控单元对同一采集对象(设备)的多机协同控制，并且能够在主控单元故障或单一处理进程故障时，自动切换主用通信链路，提高通信过程的可用性和稳定性。当配合主控单元的协同处理器对物理通信链路接口进行控制时，可以解决物理接口的不可多重连接的问题。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术中分布式智能主控单元的配置图。 图2为所述分布式智能主控单元的电源模块配置图。 图3为所述分布式智能主控单元的内部数据连接图。 图4为本专利技术的一个具体实施例中，分布式智能主控单元的两线接口控制原理图。 图5为本专利技术的一个具体实施例中，分布式智能主控单元的四线接口控制原理图。 【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。 下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明:本专利技术中分布式智能主控单元的配置图如图1所示，所述分布式智能主控单元，包括用于系统供电的电源模块，还包括处理单元、HMI单元、通信单元、存储单元和协处理单元，其中，所述通信单元具体包括COM模块、CAN模块和ETH模块，所述处理单元对通信单元接收到的数据进行归一处理，将归一化处理后的数据发送至存储单元里；处理单元还用以实现将存储单元中的数据转换成工业要求的格式并向系统外部发送；所述HMI单元用以实现人机交互；所述通信单元中，COM模块设置有COM接口，用以实现与系统外设置有串口通信模块的采集对象之间进行通讯，COM模块；CAN模块用以实现与系统外设置有CAN网络通信模块的采集对象之间进行通讯；ETH模块设置有ETH接口，实现与系统外设置有以太网通信模块的采集对象之间的通讯；所述存储单元用以存储经过主控处理单元归一化处理的数据；所述协处理单元针对两台以上的分布式智能主控单元协同工作时使用，协处理单元根据分布式智能主控单元的状态来控制通信单元的状态。 所述分布式智能主控单元的内部数据连接图如图3所示，分布式智能主控单元控制通信单元，使其与采集对象使用相同的通讯协议，将采集对象的数据采集到主控单元，并存储在存储单元中；所述分布式智能主控单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式智能主控单元，其特征在于：包括用于系统供电的电源模块，还包括处理单元、HMI单元、通信单元、存储单元和协处理单元，其中，所述通信单元具体包括COM模块、CAN模块和ETH模块，所述处理单元、存储单元和协处理单元通过内部高速总线彼此相互连接，所述处理单元和通信单元通过内部通信总线相互连接，所述处理单元对通信单元接收到的数据进行归一处理，将归一化处理后的数据发送至存储单元里；处理单元还用以实现将存储单元中的数据转换成工业要求的格式并向系统外部发送；所述HMI单元用以实现人机交互；所述通信单元中，COM模块设置有COM接口，用以实现与系统外设置有串口通信模块的采集对象之间进行通讯，COM模块；CAN模块用以实现与系统外设置有CAN网络通信模块的采集对象之间进行通讯；ETH模块设置有ETH接口，实现与系统外设置有以太网通信模块的采集对象之间的通讯；所述存储单元用以存储经过主控处理单元归一化处理的数据；所述协处理单元针对两台以上的分布式智能主控单元协同工作时使用，协处理单元根据分布式智能主控单元的状态来控制通信单元的状态；分布式智能主控单元控制通信单元，使其与采集对象使用相同的通讯协议，将采集对象的数据采集到主控单元，并存储在存储单元中；所述分布式智能主控单元采用分布式控制设计，复数个主控单元协同工作，彼此间自动接管其他主控单元所负责的通讯任务。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锁柱，
申请(专利权)人：北京国电软通江苏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32