本发明专利技术公开了一种针对控制对象，设计实现硬件模块化组合，软件功能化组合，通信开放化集合的一种互联型控制系统ICS，采用开放的控制器和控制系统结构，以具体运用和功能为对象，将软件中面对对象编程的思想扩展到控制器和控制系统中，针对控制对象，其核心单元为互联型可编程功能模块IPFB，硬件采用单片机MCU为核心单元，配以光纤以太网接口，以单片机MCU自带的通用输入/输出GPIO为基础，功能化配置如数字量IO接口模板、模拟量IO接口模板、正交编码器输入接口模板多种功能模板、复合功能模板，由客户按控制对象定制的功能模板。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种互联型控制系统ICS。
技术介绍
目前，自动化控制大多以PLC、DCS为主，近年也出现了集合了 PLC或DCS的优点， 并接合现代通信技术，人机界面，实时多任务等功能的PAC和PCC等控制器。PLC (Programmable Logic Controller)可编程序逻辑控制器实际在20世纪70至 80年代一直简称为PC (Programmable Controller)可编程控制器。由于到90年代，个人计算机发展起来，也简称为PC ；加之可编程序的概念所涵盖的范围太大，美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器(PLC)。PLC在20世纪70年代被专利技术出来时主要以代替原来由继电器完成的顺序控制，而经过40多年的发展，现代的PLC已经不光具有顺序控制的功能，而是成了包括逻辑运算，数学运算，通信等多功能的复杂系统，很多高端的PLC甚至已经开始进入一些传统DCS的市场了。DCS (Distributed Control System)分布式控制系统，在国内自控行业又称之为集散控制系统。1975年由美国霍尼威尔(Honeywell)专利技术。初以PC-BASE为构架基础，主要针对过程控制以取代传统仪表。经过近40年的发展，现代DCS系统已经不光具有过程控制功能，而且吸收PLC和其他信息技术的优点，形成了包含过程控制，顺序控制，批量控制等多种控制功能的复杂系统。然而，现在用户的需求成多样化复杂化发展。对于简单设备或机构的生产商来说， 需求的是少量的10，简单的控制，而包含多种功能的PLC和DCS显然不是性价比最好的选择；对于集合各设备或机构以实现某种工艺流程或生产线的客户来说集成无疑已经成为整合生产体系、提高效率及工厂信息化的重要途径。但由于各设备厂商使用不同的控制器和通信方式，使得设备间通信和与上层信息系统接口变得复杂和难以实现。所以急需满足这些需求的自动化产品和系统，其不但应具有良好的内部集成能力，更应该具有良好的向第三方开放的集成能力，只有这样的体系结构才能帮助最终用户的设备运行至更高的水平。 专利200710181144. 1为一种可编程控制器，CPU单元和多个功能单元通过1/0总线而互相连接，并且各功能单元的每个可以通过连接器而对1/0总线进行安装、拆卸，进而，CPU单元根据需要而通过1/0总线访问到各个功能单元，从而实现有关该功能单元的功能，其特征在于，该可编程控制器包括状态存储器，具有按每个连接器的存储区域，同时连动于关于某一个连接器而进行功能单元的拆卸操作，在有关该连接器的存储区域中存储第一状态； 并且连动于关于某一个连接器而进行功能单元的安装操作，在有关该连接器的存储区域中存储第二状态；第一控制部件，在CPU单元通过某一个连接器而访问到功能单元时检测到异常响应时，参照有关该连接器的状态存储器的存储内容，同时在该存储内容被判定为第一状态时，为了原样继续可编程控制器的运行，同时关于所指定的连接器而可以拆卸功能单元，执行在拆卸单元时所需的处理，另一方面，在判定为第二状态时，执行规定的通信异常时处理；以及第二控制部件，在关于某一个连接器判定为状态存储器的存储内容从第一状态变化为第二状态时，为了原样继续可编程控制器的运行，同时关于所指定的连接器而可以安装功能单元，执行在安装单元时所需的处理。专利200710181144. 1为一种可编程控制器，CPU单元和多个功能单元通过I/O总线而互相连接，并且各功能单元的每个可以通过连接器而对I/O总线进行安装、拆卸，进而，CPU单元根据需要而通过I/O总线访问到各个功能单元，从而实现有关该功能单元的功能，其特征在于，该可编程控制器包括状态存储器，具有按每个连接器的存储区域，同时连动于关于某一个连接器而进行功能单元的拆卸操作，在有关该连接器的存储区域中存储第一状态；并且连动于关于某一个连接器而进行功能单元的安装操作，在有关该连接器的存储区域中存储第二状态；第一控制部件，在 CPU单元通过某一个连接器而访问到功能单元时检测到异常响应时，参照有关该连接器的状态存储器的存储内容，同时在该存储内容被判定为第一状态时，为了原样继续可编程控制器的运行，同时关于所指定的连接器而可以拆卸功能单元，执行在拆卸单元时所需的处理，另一方面，在判定为第二状态时，执行规定的通信异常时处理；以及第二控制部件，在关于某一个连接器判定为状态存储器的存储内容从第一状态变化为第二状态时，为了原样继续可编程控制器的运行，同时关于所指定的连接器而可以安装功能单元，执行在安装单元时所需的处理。专利200680041703. 2提供一种分布式系统，其无需使用仅在现场设备内有效的任务优先级，就可以实现对分布式应用的硬件资源分配。该分布式系统使经由网络 (N)相互连接的多台现场设备并行地运行多个分布式应用(分布式AP)，该分布式系统包括重要度调整部(3)，其基于分布式AP重要度和分布式AP内部相对值，计算表示现场设备内任务的优先级的设备内部相对值，其中，该分布式AP重要度是针对每个分布式AP指定的，表示分布式AP的优先级，该分布式AP内部相对值是针对构成分布式AP的每个任务指定的，表示在分布式AP内的任务的优先级；以及资源分配部(13)，其按照由重要度调整部 (3)计算出的设备内部相对值，向构成分布式AP的各个任务分配各现场设备的硬件资源。 专利200410046423. 3为一种分布式控制系统，包括安装在铲车上的多个控制器(4_8)和在所述铲车内的多个控制器(4- 之间提供链接的网络(9)。将所述多个控制器G-8)中的第一控制器配置成用以响应从所述多个控制器G-8)中的第二控制器接收到的接口信号(sai-sfi)，以控制所述功能。当在预定的时间段期间未接收到所述接口信号(sai-sfi) 时，所述第一控制器利用存储在所述第一控制器中的数据代替所述接口信号(sai-sfi)，对所述功能进行控制。专利01814487. X为一种用于通过电信媒介(4)在标准以太网数据泵 (8)和以太网媒介访问控制器(7)之间传输数据的以太网适配设备，包括(a)双模式媒介独立接口(9)，它以PHY模式仿真标准以太网数据泵，并以MAC模式仿真以太网媒介访问控制器；(b)与电信媒介(4)相连接的数据泵；和(c)数据缓冲器(11)，用于存储至少一个要在标准数据泵⑶和以太网媒介访问控制器(7)之间传输的以太网数据分组。一种用于通过电信媒介(4)在标准以太网数据泵(8)和以太网媒介访问控制器(7)之间传输数据的以太网适配设备，包括(a)双模式媒介独立接口(9)，它以PHY模式仿真标准以太网数据泵， 并以MAC模式仿真以太网媒介访问控制器，(b)与电信媒介(4)相连接的数据泵(10)，和 (c)数据缓冲器(11)，用于存储至少一个要在标准数据泵(8)和以太网媒介访问控制器(7) 之间传输的以太网数据分组。三、
技术实现思路
本专利技术涉及一种自动化控制器和控制系统，尤其在控制方式上由传统PLC等集中控制变成分散控制(并非由单一 CPU集中运算，现场总线与分布IO通信模式)，以单个功能或几个功能集合为控制对象，硬件和软件按控制对象构成为一个功能模块独立完成控制功能，多个功能模块以互联网络为通信基础，协同工作以实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种互联型控制系统ＩＣＳ，其特征在于：采用开放的控制器和控制系统结构，以具体运用和功能为对象，将软件中面对对象编程的思想扩展到控制器和控制系统中，针对控制对象，设计实现硬件模块化组合，软件功能化组合，通信开放化集合的互联型控制系统ＩＣＳ，其核心单元为互联型可编程功能模块ＩＰＦＢ，硬件采用单片机ＭＣＵ为核心单元，配以光纤以太网接口，以单片机ＭＣＵ自带的通用输入／输出ＧＰＩＯ为基础，功能化配置如数字量ＩＯ接口模板、模拟量ＩＯ接口模板、正交编码器输入接口模板多种功能模板、复合功能模板，由客户按控制对象定制的功能模板；软件上除集成通信所用基础协议ＴＣＰ／ＩＰ协议和互联消息邮箱功能外，还可按用户编程习惯集成符合ＩＥＣ６１１３１－３编程的软ＰＬＣ内核，Ｊａｖａ运行核，ＢＡＳＩＣ运行核，或直接用Ｃ或汇编代码写功能软件；这样ＩＰＦＢ功能模块在面对点数少，控制简单的机械和运用时基本上和单片机，单板机几乎没有区别；采用互联型可编程控制功能块的用户可很容易地将这个功能块连入工厂信息自动化系统或互联网中；互联型控制系统ＩＣＳ是由多个ＩＰＦＢ通过以太网互联形成的系统；ＩＰＦＢ可分布于控制现场各处，主要采用光纤作为以太网通信的物理通道，辅以无线以太网连接以满足不同的需求；互联型控制系统既不像传统集中ＩＯ的系统需要大把电缆连接设备各处的传感器和执行元件，也不同于现场总线系统把分布式ＩＯ信息传给ＣＰＵ，由ＣＰＵ计算后再通过现场总线传回分布式ＩＯ；互联型控制系统的基本单元是互联型可编程功能模块，每个功能模块既有ＣＰＵ计算单元又有ＩＯ，同时也具备通信功能；单个模块可完成一种或几种简单功能，多个模块组合即可完成复杂功能；每个ＩＰＦＢ独立控制，相互间通过信息传递驱动各功能运行，所以在互联控制系统中并不存在用于过程控制或顺序控制的集中处理单元，每个模块间也不存在主从关系，没有主控器；在互联型控制系统中各功能模块是独立对等的关系，以服务和客户模式协同工作，每个功能模块间是互为服务端和客户端。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方舟，
申请(专利权)人：方舟，
类型：发明
国别省市：90
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