一种GPS直取式的精准SOE记录系统技术方案

本发明专利技术涉及一种GPS直取式的精准SOE记录系统，包括至少一个工作站及GPS系统，所有工作站通过通讯控制总线与至少一个控制处理器建立连接，每个控制处理器通过现场总线与至少两个多事件顺序记录站建立连接，其特征在于，GPS系统与所有多事件顺序记录站直接连接，由GPS系统为所有多事件顺序记录站提供统一的时间基准源。本发明专利技术的优点是：直接从GPS系统读取日期时间数据，通过非通讯网络技术的纯电平信号作为同步基准触发点，保证各个SOE的时间同步精确到1毫秒之内，从而使各个SOE之间的数据分辨率真正达到1毫秒。

An accurate SOE recording system based on GPS direct extraction

The invention relates to a system of precision straight for the GPS SOE recording, including at least one workstation and GPS system, all stations to establish a connection with at least one control bus communication control processor, each processor control by connecting with at least two multi event sequence recording station to establish field bus, which is characterized in that the system with GPS all the sequence of events recording station directly connected by the GPS system for all multiple event sequence recording station provides a time reference source unified. The invention has the advantages that the date and time data read directly from the GPS system, the pure signal of non communication network technology as a synchronous reference trigger point, to ensure the SOE time synchronization accuracy to 1 milliseconds, so that each SOE data resolution truly reached 1 ms.

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种GPS直取式的精准SOE记录系统，包括至少一个工作站及GPS系统，所有工作站通过通讯控制总线与至少一个控制处理器建立连接，每个控制处理器通过现场总线与至少两个多事件顺序记录站建立连接，其特征在于，GPS系统与所有多事件顺序记录站直接连接，由GPS系统为所有多事件顺序记录站提供统一的时间基准源。本专利技术的优点是：直接从GPS系统读取日期时间数据，通过非通讯网络技术的纯电平信号作为同步基准触发点，保证各个SOE的时间同步精确到1毫秒之内，从而使各个SOE之间的数据分辨率真正达到1毫秒。【专利说明】一种GPS直取式的精准SOE记录系统
本专利技术涉及一种多事件顺序记录站(以下简称为S0E)时间基准同步系统，用于克服目前分散控制系统(以下简称为DCS)多个SOE由于时间基准有偏移而造成的不准确，属于自动控制仪表
。
技术介绍
在大型的DCS中，随着功能和规模不断增大以及系统设计的灵活性的不断增强，往往需要若干个S0E，并且各个SOE之间的部分事件信号是关联的，这样就必须对各个不同的SOE进行时间同步。目前，绝大多数的国内外DCS采用在以太网上的时间广播方式对控制处理器DPU进行同步，然后再由控制处理器DPU对SOE进行同步，即使采用GPS系统，GPS系统要么如图1所示，对网络中的一台指定的工作站(该工作站即为时间服务器)进行同步，然后由工作站对其余工作站和控制处理器DPU进行同步，这种方式对于时间同步的数据传送要经过三层通讯协议和网络路径；要么如图2所示，GPS系统自身作为时间服务器对网络中的工作站和控制处理器DPU进行同步，最后都由控制处理器DPU对SOE进行同步，这种方式对于时间同步的数据传送要经过两层通讯协议和网络路径。但是由于网络数据传送是有时间差的，尤其在控制处理器DPU和SOE之间的现场总线由于通讯速率不可能很高，但安全性要求又较高(通讯过程要校验)，因此其不同的SOE的时间精度一般最高只能达到几个毫秒级，而SOE最基本要求的分辨率为I毫秒，所以现存的方法一般不能满足实际的需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是使各个SOE之间的时间同步真正精确到I毫秒。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是提供了一种GPS直取式的精准SOE记录系统，包括至少一个工作站及GPS系统，所有工作站通过通讯控制总线与至少一个控制处理器建立连接，每个控制处理器通过现场总线与至少两个多事件顺序记录站建立连接，其特征在于，GPS系统与所有多事件顺序记录站直接连接，由GPS系统为所有多事件顺序记录站提供统一的时间基准源。优选地，所述GPS系统内设具有RS485串口的差分模块和脉冲电平输出的TTL模块；每个所述多事件顺序记录站向外扩展有RS485串口接口和SYNC同步接口 ；所有多事件顺序记录站的RS485串口与GPS系统的差分模块的RS485串口连接，所有多事件顺序记录站的SYNC同步接口与GPS系统的差分模块的TTL模块的输出端连接。本专利技术的优点是:直接从GPS系统读取日期时间数据，通过非通讯网络技术的纯电平信号作为同步基准触发点，保证各个SOE的时间同步精确到I毫秒之内，从而使各个SOE之间的数据分辨率真正达到I毫秒。【专利附图】【附图说明】图1为传统DCS的GPS对时方式一示意图；图2为传统DCS的GPS对时方式二示意图；图3为本专利技术的GPS直取式的精准SOE记录系统示意图；图4具有GPS直取式的精准SOE记录技术的三冗错控制系统样机示意图。【具体实施方式】为使本专利技术更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。如图3所示，本实施例公开的一种GPS直取式的精准SOE记录系统包括多个工作站，所有工作站通过通讯控制总线同时与多个控制处理器DPU建立连接，每个控制处理器DPU又通过现场总线连接多个多事件顺序记录站S0E。GPS系统内设具有RS485串口的差分模块和脉冲电平输出的TTL模块。每个多事件顺序记录站SOE向外扩展有RS485串口接口和SYNC同步接口。所有多事件顺序记录站SOE的RS485串口与GPS系统的差分模块的RS485串口连接，所有多事件顺序记录站SOE的SYNC同步接口与GPS系统的差分模块的TTL模块的输出端连接。GPS系统的差分模块的RS485串口传输的数据包含日期和时间，而TTL模块传送的是电平信号，不是通讯数据，没有网络延时的缺点。将本专利技术应用于三冗错控制系统后如图4所示，三冗错控制系统的每组控制处理器DPU下可以挂接96块各种类型的卡件，每块卡件即为一个多事件顺序记录站S0E。整个系统可以具有64个组控制器。图4为一个三冗错控制系统DEMO演示系统，其拥有两套工程师站，一组交换机，两组三冗错控制器控制处理器DPU，每组控制处理器DPU下挂三层机槽，每机槽拥有开关量输入卡、开关量输出卡、模拟量输入卡和模拟量输出卡各两块。对于核电厂、炼化厂和火电厂等行业需求大型DCS而言，其相关联的事件顺序记录的点数每个SOE的点数，因此事件顺序记录的点数会放在同一控制处理器DPU的不同SOE下，或不同的控制处理器DPU的不同的SOE下。采用多点数毫秒脉冲发生器连接在同一控制处理器DPU的不同SOE下，或不同的控制处理器DPU的不同的SOE下，多点数毫秒脉冲发生器的每个输出连接一点到SOE中，让每个SOE捕获的每个点之间的时间间隔为I毫秒进行测试，这时当不采用GPS直取式的SOE记录技术时而采用传统时间同步方式，根据每个控制处理器DPU每带的卡件个数的不同，SOE采样得到的数据之间相差若干毫秒，甚至前后顺序会发生错乱。而采用本专利技术的GPS直取式的SOE记录技术时，能够准确地识别SOE事件顺序，并且彼此之间相差I毫秒。【权利要求】1.一种GPS直取式的精准SOE记录系统，包括至少一个工作站及GPS系统，所有工作站通过通讯控制总线与至少一个控制处理器(DPU)建立连接，每个控制处理器(DPU)通过现场总线与至少两个多事件顺序记录站(SOE)建立连接，其特征在于，GPS系统与所有多事件顺序记录站(SOE)直接连接，由GPS系统为所有多事件顺序记录站(SOE)提供统一的时间基准源。2.如权利要求1所述的一种GPS直取式的精准SOE记录系统，其特征在于:所述GPS系统内设具有RS485串口的差分模块和脉冲电平输出的TTL模块；每个所述多事件顺序记录站(SOE)向外扩展有RS485串口接口和SYNC同步接口 ；所有多事件顺序记录站(SOE)的RS485串口与GPS系统的差分模块的RS485串口连接，所有多事件顺序记录站(SOE)的SYNC同步接口与GPS系统的差分模块的TTL模块的输出端连接。【文档编号】G05B19/418GK103543713SQ201310470132【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年10月10日 优先权日:2013年10月10日 【专利技术者】章伟杰, 屠勤, 朱武亭 申请人:上海发电设备成套设计研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GPS直取式的精准SOE记录系统，包括至少一个工作站及GPS系统，所有工作站通过通讯控制总线与至少一个控制处理器(DPU)建立连接，每个控制处理器(DPU)通过现场总线与至少两个多事件顺序记录站(SOE)建立连接，其特征在于，GPS系统与所有多事件顺序记录站(SOE)直接连接，由GPS系统为所有多事件顺序记录站(SOE)提供统一的时间基准源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章伟杰，屠勤，朱武亭，
申请(专利权)人：上海发电设备成套设计研究院，
类型：发明
国别省市：