可在线更换IO单元的分布式控制系统技术方案

本申请公开了一种可在线更换IO单元的分布式控制系统，包括：控制器模组、通信模组、电源模组以及至少一组IO模组；控制器模组与通信模组相连，通信模组与至少一组IO模组相连，电源模组与至少一组IO模组相连；通信模组包括第一通信单元和第二通信单元，电源模组包括第一电源和第二电源，至少一组IO模组包括第一接口、第二接口、自配对连接器以及多个IO单元；第一通信单元与第一接口相连，第二通信单元与第二接口相连；第一电源与第一接口相连，第二电源与第二接口相连；当IO单元插入自配对连接器时，IO单元的第一通信端与第一通信单元连通，IO单元的第二通信端与第二通信单元连通，IO单元的第一端与第一电源连通，IO单元的第二端与第二电源连通。第二电源连通。第二电源连通。

【技术实现步骤摘要】
可在线更换IO单元的分布式控制系统


[0001]本申请涉及计算机
，尤其涉及一种可在线更换IO单元的分布式控制系统。

技术介绍

[0002]集散控制系统(DCS，Distributed Control System)，也可称为分散控制系统或分布式计算机控制系统。它是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。目前，控制系统中的I/O模块的设计主要包括两大类别：1)公共机箱或者公共底座(底板)的形式，使多个I/O模块均插在同一个机箱或底座中，各机箱间采用级联或者集中连接的方式；2)模块化底座设计，为每个I/O模块配置单独的底座，底座之间通过公共母线或者直接相连，组成模块组。供电和通信接口在模块组的一侧连接。
[0003]在实际运行过程中，有些集散控制系统系统不能整体停机，因此在发生故障需要替换模块时，要求尽量减少影响范围。第一类设计的问题是需要更换时，会影响安装在待更换的机箱或底座中的所有模块。有些还会影响通信级联中处于其下级机箱的通信，使无故障的机箱和模块在更换时也处于通信失效的状态。第二类设计的产品，其底座依赖于一个公共部件，比如公共母线、特制线缆式母线等。在更换公共部件时的影响范围与公共机箱或底座是一样的。有些厂家做到了I/O模块的功能独立化，但也无法实现在线更换时不影响其它正常运行的功能模块。

技术实现思路

[0004]本申请的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
[0005]为此，本申请的第一个目的在于提出一种可在线更换IO单元的分布式控制系统，实现在线更换IO单元而不影响其他模块正常工作，降低影响，提高可用性。
[0006]为了实现上述目的，本申请第一方面实施例提出一种可在线更换IO单元的分布式控制系统，包括：
[0007]控制器模组、通信模组、电源模组以及至少一组IO模组；
[0008]所述控制器模组与所述通信模组相连，所述通信模组与所述至少一组IO模组相连，所述电源模组与所述至少一组IO模组相连；
[0009]所述通信模组包括第一通信单元和第二通信单元，所述电源模组包括第一电源和第二电源，所述至少一组IO模组包括第一接口、第二接口、自配对连接器以及多个IO单元；
[0010]所述第一通信单元与所述第一接口相连，所述第二通信单元与所述第二接口相连；
[0011]所述第一电源与所述第一接口相连，所述第二电源与所述第二接口相连；
[0012]当所述IO单元插入所述自配对连接器时，所述IO单元的第一通信端与所述第一通信单元连通，所述IO单元的第二通信端与所述第二通信单元连通，所述IO单元的第一端与
所述第一电源连通，所述IO单元的第二端与所述第二电源连通。
[0013]可选的，所述IO单元包括IO底座，所述IO底座可垂直角度插入至所述自配对连接器的点位。
[0014]可选的，所述IO单元还包括功能模块，所述功能模块安装在所述IO底座上。
[0015]可选的，所述功能模块为主模块，或辅助模块，或所述主模块和所述辅助模块的组合。
[0016]可选的，所述控制器模组与所述通信模组采用双冗余连接方式相连。
[0017]可选的，所述控制器模组包括第一控制器和第二控制器，所述第一控制器分别与所述第一通信单元、所述第二通信单元相连，所述第二控制器分别与所述第一通信单元、所述第二通信单元相连。
[0018]可选的，所述IO单元的第一通信端与所述第一通信单元形成第一数据链路，所述IO单元的第二通信端与所述第二通信单元形成第二数据链路，所述控制器模组对所述第一数据链路中的第一数据和所述第二数据链路中第二数据进行合流处理。
[0019]本申请的可在线更换IO单元的分布式控制系统，IO单元的电源和通信采用冗余设计，并对冗余链路中IO通信数据采用合流处理机制，实现在线更换IO单元而不影响其他模块正常工作，降低影响，提高可用性。
[0020]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0022]图1是本申请一个实施例的可在线更换IO单元的分布式控制系统的结构示意图；
[0023]图2是本申请一个实施例的IO单元具体连接结构示意图；
[0024]图3是本申请一个实施例的IO单元沿垂直角度拔插的示意图；
[0025]图4是本申请一个具体实施例的可在线更换IO单元的分布式控制系统的结构示意图。
具体实施方式
[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0027]以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
[0028]下面参考附图描述本申请实施例的可在线更换IO单元的分布式控制系统。
[0029]图1是本申请一个实施例的可在线更换IO单元的分布式控制系统的结构示意图。
[0030]如图1所示，可在线更换IO单元的分布式控制系统包括控制器模组100、通信模组200、电源模组300以及至少一组IO模组400。
[0031]控制器模组100与通信模组200相连，通信模组200与至少一组IO模组400相连，电源模组300与至少一组IO模组400相连。
[0032]通信模组200包括第一通信单元210和第二通信单元220。电源模组300包括第一电源310和第二电源320。至少一组IO模组400包括第一接口410、第二接口420、自配对连接器430以及多个IO单元440。
[0033]第一通信单元210与第一接口410相连，第二通信单元220与第二接口相连420；第一电源310与第一接口410相连，第二电源320与第二接口相连420。
[0034]应当理解的是，在实际产品中，控制器模组100和通信模组200可设计成一体。
[0035]如图2所示，当IO单元440插入自配对连接器430时，IO单元440的第一通信端441与第一通信单元210连通，IO单元440的第二通信端442与第二通信单元220连通，IO单元440的第一端443与第一电源310连通，IO单元440的第二端444与第二电源320连通。
[0036]如图3所示，IO单元440包括IO底座445，IO底座445可垂直角度插入至自配对连接器430的点位。
[0037]在本申请的一个实施例中，IO单元还包括功能模块446，功能模块446安装在IO底座445上。功能模块446可以是主模块，也可以是辅助模块，还可以是主模块和辅助模块的组合。
[0038]在本申请的一个实施例中，控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可在线更换IO单元的分布式控制系统，其特征在于，包括：控制器模组、通信模组、电源模组以及至少一组IO模组；所述控制器模组与所述通信模组相连，所述通信模组与所述至少一组IO模组相连，所述电源模组与所述至少一组IO模组相连；所述通信模组包括第一通信单元和第二通信单元，所述电源模组包括第一电源和第二电源，所述至少一组IO模组包括第一接口、第二接口、自配对连接器以及多个IO单元；所述第一通信单元与所述第一接口相连，所述第二通信单元与所述第二接口相连；所述第一电源与所述第一接口相连，所述第二电源与所述第二接口相连；当所述IO单元插入所述自配对连接器时，所述IO单元的第一通信端与所述第一通信单元连通，所述IO单元的第二通信端与所述第二通信单元连通，所述IO单元的第一端与所述第一电源连通，所述IO单元的第二端与所述第二电源连通。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述IO单元包括IO底座，所述IO...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓冬，杨程，胡俊，马建新，冀建伟，杨文宇，林林，
申请(专利权)人：北京广利核系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：