一种分布式控制系统的对等通信方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式控制系统的对等通信方法和系统。其中，所述方法包括：操作站前端接收周期性数据请求，将所述数据请求转发至操作站后端，同时，根据所述数据请求，从操作站前端数据共享区获取并返回相应数据；所述操作站后端根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，并将所述相关数据更新至所述数据共享区。通过本发明专利技术实施例，能够提高控制站和操作站之间数据通信的可靠性和高效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业自动化控制
，更具体地说，涉及一种分布式控制系统的对等通信方法和系统。
技术介绍
目前，DCS (Distributed Control System，分布式控制系统)已经广泛应用于核电、火电、化工等领域。DCS系统中，系统网络是实现监控级与控制级之间通信的网络，一般采用工业以太网，系统网络上一般至少有两类站点控制站和操作站；其中，控制站实现对现场数据的采集、运算以及控制，操作站实现对现场数据的监视、操作和管理。控制站和操作站之间依赖相互通信完成数据交互，它们之间的通信一般有两种模式c/s(ciient/server，客户机/ 服务器)模式、P-P (Point-Point，点对点对等)通信模式。控制站和操作站之间通信采用C/S模式的情况是由两台冗余数据服务器与控制站进行实时通信，所有操作站都会向两台服务器请求数据。这种模式一般可以完成大规模 DCS系统的操作站和控制站的之间的数据通信，通信效率较高。但是这种结构的最大问题是充当数据服务器的两台服务器成为事实上的数据网关，成为系统可靠性的瓶颈，数据服务器的某种故障会造成整个系统通信失效的情况，造成整个DCS系统瘫痪，系统的可靠性很低，很难满足工业控制系统对可靠性的需求。与C/S模式不同的是，P-P通信模式中，每个操作站都能与控制站进行实时通信， 由操作站获取控制站中实时产生的数据，能够实现控制器与操作站之间数据的直接交换。 然而，通过专利技术人的研究发现，现有P-P通信模式仍然存在如下问题由于控制站与各个操作站之间均需通信，当系统规模变大后，即操作站数目增加之后，多个操作站同时对控制站的数据请求，将使得系统网络的负荷增大，容易造成系统不稳定因素，使得数据通信效率低下；此外，这种通信模式对控制器的网络性能要求极高，一般的嵌入式的控制器性能难以满足要求，如果配置高档的处理器芯片，将造成系统成本的急剧增大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种分布式控制系统的对等通信方法和系统，以便提高控制站和操作站之间数据通信的可靠性和高效性。本专利技术实施例提供一种分布式控制系统的对等通信方法，所述方法包括操作站前端接收周期性数据请求，将所述数据请求转发至操作站后端，同时，根据所述数据请求，从操作站前端数据共享区获取并返回相应数据；所述操作站后端根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，并将所述相关数据更新至所述数据共享区。优选的，所述操作站后端根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，具体包括所述操作站后端和控制站分别建立有对应所述数据请求的通信数据表，所述控制站根据所述通信数据表周期性向所述操作站后端发送相关数据，所述操作站后端根据所述通信数据表周期性解析所述相关数据。进一步，所述方法还包括所述操作站后端根据新增数据请求生成动态通信子表，并将所述动态通信子表发送至所述控制站，由所述操作站后端和控制站根据所述动态通信子表更新已有通信数据表。进一步，所述方法还包括由所述操作站后端删除所述通信数据表中对应停止数据请求的数据点。优选的，所述由所述操作站后端删除所述通信数据表中对应停止数据请求的数据点，具体包括所述操作站后端获取所述通信数据表中数据点的质量系数，将质量系数小于预置值的数据点确定为停止数据请求的数据点，并将所述停止数据请求的数据点删除。优选的，所述操作站后端采用多进程的方式访问控制站，对每个控制站的访问对应一进程。一种分布式控制系统的对等通信系统，包括操作站和控制站，其中，所述操作站包括操作站前端和操作站后端；所述操作站前端，用于接收周期性数据请求，将所述数据请求转发至操作站后端， 同时，根据所述数据请求，从自身数据共享区获取并返回相应数据；所述操作站后端，用于根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，并将所述相关数据更新至所述数据共享区；所述控制站，用于根据所述数据请求，周期性向所述操作站后端提供相关数据。优选的，所述操作站前端和控制站分别建立有对应所述数据请求的通信数据表， 所述控制站根据所述通信数据表周期性向所述操作站后端发送相关数据，所述操作站后端根据所述通信数据表周期性解析所述相关数据。进一步，所述操作站后端还用于，根据新增数据请求生成动态通信子表，并将所述动态通信子表发送至所述控制站，由所述操作站后端和控制站根据所述动态通信子表更新已有通信数据表。进一步，所述操作站后端还用于，删除所述通信数据表中对应停止数据请求的数据点。同现有技术相比，本专利技术提供的技术方案中，操作站的通信采用“前端-后端”的方式，并在操作站前端设置数据共享区，以存储操作站后端从控制站实时获取的数据，当操作站前端接收到数据请求，便直接从操作站前端数据共享区获取并返回相应数据，从而省去由操作站后端根据该数据请求向控制站获取相应的数据的等待时间；而同时，操作站后端根据该数据请求，周期性访问控制站，以更新数据共享区内的相关数据，使得数据共享区内数据与控制站内数据的一致，能够提高控制站和操作站之间数据通信的可靠性和高效性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种分布式控制系统的对等通信方法流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的操作站与控制站之间的通信模式示意图；图3为本专利技术实施例提供的操作站与控制站之间根据通信数据表进行通信的示意图；图4为本专利技术实施例提供的对于通信数据表的维护流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种分布式控制系统的对等通信系统结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例摒弃了控制站和操作站之间C/S的通信模式，采用P-P通信模式。下面，首先对本专利技术提供的分布式控制系统的对等通信方法实施例进行说明，参照图1所示， 所述方法包括步骤101、操作站前端接收周期性数据请求，将所述数据请求转发至操作站后端， 同时，根据所述数据请求，从操作站前端数据共享区获取并返回相应数据；该实施例中，对操作站的功能进行划分，根据不同的实现功能，将操作站划分为操作站前端和操作站后端，其中，操作站前端和操作站后端采用异步处理的方式，并且，在操作站前端设置一共享数据区，用于存储控制站提供的现场数据，对于该数据区，操作站前端和操作站后端均可访问。操作站前端负责接收数据请求，通常，该数据请求是涉及获取控制站采集到的现场数据的请求。接收到该请求之后，操作站前端便将该请求转发至操作站后端，与此同时， 操作站前端并不等待操作站后端的数据反馈，直接从操作站前端数据共享区获取并返回相应数据。步骤102、所述操作站后端根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，并将所述相关数据更新至所述数据共享区。在操作站前端从数据共享区本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种分布式控制系统的对等通信方法，其特征在于，所述方法包括：操作站前端接收周期性数据请求，将所述数据请求转发至操作站后端，同时，根据所述数据请求，从操作站前端数据共享区获取并返回相应数据；所述操作站后端根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，并将所述相关数据更新至所述数据共享区。

【技术特征摘要】
1.一种分布式控制系统的对等通信方法，其特征在于，所述方法包括操作站前端接收周期性数据请求，将所述数据请求转发至操作站后端，同时，根据所述数据请求，从操作站前端数据共享区获取并返回相应数据；所述操作站后端根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，并将所述相关数据更新至所述数据共享区。2.根据权利要求1所述的分布式控制系统的对等通信方法，其特征在于，所述操作站后端根据所述数据请求访问相应控制站，周期性从所述控制站获取相关数据，具体包括所述操作站后端和控制站分别建立有对应所述数据请求的通信数据表，所述控制站根据所述通信数据表周期性向所述操作站后端发送相关数据，所述操作站后端根据所述通信数据表周期性解析所述相关数据。3.根据权利要求2所述的分布式控制系统的对等通信方法，其特征在于，所述方法还包括所述操作站后端根据新增数据请求生成动态通信子表，并将所述动态通信子表发送至所述控制站，由所述操作站后端和控制站根据所述动态通信子表更新已有通信数据表。4.根据权利要求1所述的分布式控制系统的对等通信方法，其特征在于，所述方法还包括由所述操作站后端删除所述通信数据表中对应停止数据请求的数据点。5.根据权利要求4所述的分布式控制系统的对等通信方法，其特征在于，所述由所述操作站后端删除所述通信数据表中对应停止数据请求的数据点，具体包括所述操作站后端获取所述通信数据表中数据点的质量系数，将质量系数小于预置值的数据点确定为停止数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡元春，周剑，张麒，金鑫，黄玲，孙豪阳，
申请(专利权)人：杭州和利时自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：86