CN114745411A - 分布式测控系统 - Google Patents

分布式测控系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114745411A
CN114745411A CN202210341784.9A CN202210341784A CN114745411A CN 114745411 A CN114745411 A CN 114745411A CN 202210341784 A CN202210341784 A CN 202210341784A CN 114745411 A CN114745411 A CN 114745411A
Authority
CN
China
Prior art keywords
network
node
etherfac
address
main control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210341784.9A
Other languages
English (en)
Inventor
张高阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhixin Automation Beijing Co ltd
Original Assignee
Zhixin Automation Beijing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhixin Automation Beijing Co ltd filed Critical Zhixin Automation Beijing Co ltd
Priority to CN202210341784.9A priority Critical patent/CN114745411A/zh
Publication of CN114745411A publication Critical patent/CN114745411A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01Protocols
    • H04L67/12Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H04L67/125Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks involving control of end-device applications over a network
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423Input/output
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L12/40006Architecture of a communication node
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本申请涉及一种分布式测控系统包括至少一个主控计算机,每个主控计算机包括至少一个网卡;与至少一个网卡连接的至少一条通信总线;设置在至少一条通信总线上的多个网络节点,多个网络节点通过通信总线互相通信;以及与每个网络节点连接的执行机构或传感器。本申请由于通信总线上多个网络节点之间可以互相通信,取消了网络交换机、节点计算机等中间信息交换节点,提高系统实时性,降低出错率,并且布线简化、成本降低。

Description

分布式测控系统
技术领域
本申请属于测控系统技术领域,具体涉及一种分布式测控系统。
背景技术
测控系统指的是以数字或模拟传感器为基础,以电动机、液压、气压等装置为执行机构的动力源的系统,由一台或几台计算机系统进行控制。目前,传统测控系统采用系统架构是树形结构,这种结构方式下,主控计算机为树根节点,通过网络交换机连接多台节点计算机分支出枝杈,每个节点计算机再通过连接一个或多个数据采集装置及控制器,通过数据采集装置或控制器再连接传感器或执行机构。这种系统架构对于大型测控系统,中央计算机只能通过增加交换机和节点计算机的方式扩展测控系统的容量,不仅造成中间节点数量大增,还会使测控信号由于经过不同网段转发、传输路径冗长导致实时性变差;另外,大量中间节点中继交互增大了出错概率,使系统可靠性变差,出问题难以排查,系统维护困难;并且,引入中间节点也会增加系统成本。
发明内容
为至少在一定程度上克服传统测控系统的系统架构采用树形结构导致传输信号实时性差、出错概率高、系统维护困难的问题,本申请提供一种分布式测控系统,包括:
至少一个主控计算机,每个主控计算机包括至少一个网卡;
与所述至少一个网卡连接的至少一条通信总线;
设置在所述至少一条通信总线上的多个网络节点,所述多个网络节点通过通信总线互相通信;
以及与每个网络节点连接的执行机构或传感器。
进一步的,所述网络节点为EtherFAC节点,所述EtherFAC节点包括:
EtherFAC网卡、嵌入式CPU和计算处理单元模块;
所述计算处理单元模块包括运动控制器、驱动器、IO逻辑控制器和AD/DA变送器中的至少一种;
所述嵌入式CPU用于接收所述计算处理单元模块获取的数据,并通过所述EtherFAC网卡与所述主控计算机进行数据交互。
进一步的,所述通信总线为普通5类或6类以太网双绞线,所述通信总线的校验机制为一问一答机制,具体包括:
主控计算机和每个网络节点每隔预设周期时间发送一条IP/AP包,并在下一个周期接收应答包;
如果连续多个周期未收到对方的应答信号则认为对方节点工作异常,所述主控计算机或网络节点进行记录和报警。
进一步的,还包括:
动态链接库,所述动态链接库包括基于C++的EtherFAC操作库函数,所述EtherFAC操作库函数用于进行跨平台调用,负责所有EtherFAC节点的信息汇总和命令发送,完成人机界面显示、数据分析与处理、设备控制、任务调度、数据记录、监控、报警中的至少一种。
进一步的,所述每个EtherFAC节点具有网关IP地址及设备IP地址,还包括:
EtherFAC节点的网关IP地址与对应的主控计算机上的网关IP地址相同;
网络总线连接网口的IP地址与EtherFAC节点的IP地址属于同一网段。
进一步的,所述网络总线上的数据是以IP/AP数据报的格式进行传输。
进一步的,所述IP/AP数据报的生成方法包括:
通信节点对传感器获取的数据进行标识和封装,生成带有有源IP地址和目的IP地址的数据报;
将所述数据报附加通信节点网卡地址和目的网卡地址后再次封装,得到IP/AP数据报。
进一步的,所述分布式测控系统的拓扑结构,包括:
链式网络拓扑、星形+链式网络拓扑和群组网络拓扑中的一种;
所述链式网络拓扑为一台主控计算机连接一条网络总线;
所述星形+链式网络拓扑为一台主控计算机连接多条网络总线;
所述群组网络拓扑为多台主控计算机,每台主控计算机连接多条网络总线。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明实施例提供的分布式测控系统,包括至少一个主控计算机,每个主控计算机包括至少一个网卡;与至少一个网卡连接的至少一条通信总线;设置在至少一条通信总线上的多个网络节点,多个网络节点通过通信总线互相通信;以及与每个网络节点连接的执行机构或传感器,由于通信总线上多个网络节点之间可以互相通信,取消了网络交换机、节点计算机等中间信息交换节点,提高系统实时性,降低出错率,并且布线简化、成本降低。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请一个实施例提供的一种分布式测控系统的功能结构图。
图2为本申请另一个实施例提供的一种分布式测控系统的功能结构图。
图3为本申请一个实施例提供的一种两个地址拨码开关配置图。
图4为本申请一个实施例提供的另一种分布式测控系统的功能结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本申请所保护的范围。
图1为本申请一个实施例提供的分布式测控系统的功能结构图,如图1所示,该分布式测控系统,包括:
至少一个主控计算机11,每个主控计算机11包括至少一个网卡12;
与至少一个网卡12连接的至少一条通信总线13;
设置在至少一条通信总线13上的多个网络节点14,多个网络节点14通过通信总线13互相通信;
以及与每个网络节点14连接的执行机构15或传感器16。
本实施例中,网络节点为EtherFAC(ethernet flexible automation control,因特网柔性自动化控制)节点,EtherFAC节点包括:
EtherFAC网卡、嵌入式CPU和计算处理单元模块;
计算处理单元模块包括运动控制器、驱动器、IO逻辑控制器和AD/DA变送器中的至少一种;
运动控制器是进行运动控制的装置,它上一级连接计算机,下一级连接功率放大装置,是计算机与功率放大装置的中间运算控制部件,将计算机指令信号通过内部预存储的算法转换成01电平信号发送到驱动器。
驱动器是功率放大装置,内部具有控制逻辑与MOS管,通过MOS管的开关动作将电源直流电流转换成驱动电机运动的电流波形,从而驱动电机运动。
IO逻辑控制器是进行离散电平转换的处理部件,部件内部有处理器、存储器、电平输入和电平输出接口电路。作用是将外部电平输入信号经过存储器中存储的程序的处理转换成电平信号输出,内部逻辑转换程序是核心,它控制着电平输入与电平输出的映射关系。
AD/DA变送器是进行模拟量到数字量、数字量到模拟量转换的部件。因为计算机内部都是二进制数字量运算,因此温度、压力、流量等传感器的模拟量需要通过AD/DA转换成数字量传输到计算机内部,而计算机内部的数字量也需要AD/DA转换成模拟量发送到外部传感器。
嵌入式CPU用于接收计算处理单元模块获取的数据,并通过EtherFAC网卡与主控计算机进行数据交互。
采用分布式计算方式,每个EtherFAC节点既是信息采集又是信息处理的终端,极大减轻主控计算机的计算负荷。
本实施例中,该分布式测控系统的拓扑结构为链式网络拓扑,包括:
一个主控计算机,主控计算机包括一个网卡;
该网卡连接一条通信总线;
以及,设置在该条通信总线上的多个网络节点,多个网络节点通过通信总线互相通信;
执行机构或传感器与每个网络节点连接。
传统分布式测控系统的系统架构采用树形结构,对于大型测控系统,中央计算机只能通过增加交换机和节点计算机的方式扩展测控系统的容量,不仅造成中间节点数量大增,还会使测控信号由于经过不同网段转发、传输路径冗长导致实时性变差;另外,大量中间节点中继交互增大了出错概率,使系统可靠性变差,出问题难以排查,系统维护困难;并且,引入中间节点也会增加系统成本。
本实施例中,分布式测控系统包括至少一个主控计算机,每个主控计算机包括至少一个网卡;与至少一个网卡连接的至少一条通信总线;设置在至少一条通信总线上的多个网络节点,多个网络节点通过通信总线互相通信;以及与每个网络节点连接的执行机构或传感器,由于通信总线上多个网络节点之间可以互相通信,取消了网络交换机、节点计算机等中间信息交换节点,提高系统实时性,降低出错率,并且布线简化、成本降低。
图2为本申请一个实施例提供的另一种分布式测控系统的功能结构图,如图2所示,该分布式测控系统的拓扑结构为星形+链式网络拓扑,包括:
一个主控计算机,主控计算机包括一个网卡;
该网卡连接多条网络总线;
以及,设置在多条网络总线上的多个网络节点,多个网络节点通过通信总线互相通信;
执行机构或传感器与每个网络节点连接。
执行机构包括但不限于电机、气动系统、液压系统等;传感器包括但不限于光电开关、力传感器、光学传感器等。
主控计算机通过网络总线与各EtherFAC节点进行通信,传输控制量并接收各EtherFAC节点反馈状态信息。
主控计算机与各节点的直连网络总线,中间并不需要交换机等中间转换设备。通信过程采用问答机制,主控计算机将命令指令封装为带有源IP地址和目的IP地址的IPEtherFAC包,通过网卡发送到EtherFAC总线,由具有目的IP地址的通信节点机接收,通信节点机接收到指令后执行命令并将状态信息封装为IP EtherFAC包回传给主控计算机。
本实施例中,通信总线为普通5类或6类以太网双绞线,该总线以手拉手方式依次串联主控计算机和各节点,手拉手方式即节点直接连接上一节点又直接连接下一节点。主控计算机与各节点之间没有网络交换机,主控计算机与各节点通过手拉手结构用标准网线连接。
通信总线的校验机制为一问一答机制,即主控计算机发出命令,节点接收并发送应答状态,具体包括:
主控计算机和每个网络节点每隔预设周期时间发送一条IP/AP包,并在下一个周期接收应答包;
如果连续多个周期未收到对方的应答信号则认为对方节点工作异常,所述主控计算机或网络节点进行记录和报警。
主控计算机向目的节点发出命令指令包后,若等待一定时间未收到目的节点回传状态包,则认为目的节点机器工作异常,主控计算机及时进行记录和报警。网络总线的校验一问一答机制为系统提供了较高的可靠性。
EtherFAC总线物理线路可采用普通5类或6类以太网双绞线,分别插入主控计算机网卡、EtherFAC主站的IN端口、从EtherFAC主站的OUT端口连接到下一个EtherFAC从站的IN端口,从该从站的OUT端口连接到下一个节点的IN端口,依次将所有EtherFAC节点连接起来组成一条EtherFAC总线网络。在系统软件的控制下,每隔一定周期时间(一般为0.5~1毫秒,周期可根据不同的系统确定最小响应时间设定)发送一条IP/AP包,并在下一个周期接收应答包,如果连续几个周期未收到对方的应答信号则认为对方机器工作异常,本机及时进行记录和报警。
一些实施例中,还包括:
动态链接库,动态链接库包括基于C++的EtherFAC操作库函数,EtherFAC操作库函数用于进行跨平台调用,负责所有EtherFAC节点的信息汇总和命令发送,完成人机界面显示、数据分析与处理、设备控制、任务调度、数据记录、监控、报警中的至少一种。
系统采用动态链接库编程支持广泛的操作系统和编程语言,主控计算机具有一个或若干网卡并具有IP地址,EtherFAC主站和EtherFAC从站具有EtherFAC网卡,每个EtherFAC节点具有网关IP地址及设备IP地址。EtherFAC节点的网关IP地址可由主控计算机进行设置,其与主控计算机的网关IP地址相同。EtherFAC总线连接网口的IP地址与EtherFAC总线上节点的IP地址属于同一网段,网段的子网掩码为255.255.255.xxx,xxx是可配置的范围为0~255的值,该值由EtherFAC节点上的两个旋转拨码开关设置。两个旋转拨码开关如图3所示,可设置0~255之间的任意值,因此设备IP地址范围为xxx.xxx.xxx.0~xxx.xxx.xxx.255。若设备网关IP地址设为210.121.3.115,则设备IP地址范围为210.121.3.0~210.121.3.255。通过EtherFAC节点上的“IP_H”“IP_L”两个地址拨码开关可设置0~255范围内的共256个设备IP地址。
主控计算机通过EtherFAC动态链接库进行应用软件设计,动态链接库文件实现了交互过程中使用到的所有功能函数。EtherFAC动态链接库包含基于C++的EtherFAC操作库函数,可以进行跨平台调用,支持32位/64位计算机的各类操作系统。主控计算机的应用软件通过调用库函数负责所有EtherFAC节点的信息汇总和命令发送,完成人机界面显示、数据分析与处理、设备控制、任务调度、数据记录、监控、报警等功能。
本实施例中,每个EtherFAC节点具有网关IP地址及设备IP地址,还包括:
EtherFAC节点的网关IP地址与对应的主控计算机上的网关IP地址相同;
网络总线连接网口的IP地址与EtherFAC节点的IP地址属于同一网段。
网络总线上的数据是以IP/AP数据报的格式进行传输。
IP/AP数据报的生成方法包括:
通信节点对传感器获取的数据进行标识和封装,生成带有有源IP地址和目的IP地址的数据报;
将所述数据报附加通信节点网卡地址和目的网卡地址后再次封装,得到IP/AP数据报。
在网络总线上,数据是以IP/AP数据报的格式进行传输的。IP/AP数据报的IP指目的节点的IP地址,AP指指令或数据。主控计算机将命令指令打包成带有源IP地址和目的IP地址的IP/AP数据报发送到网卡,网卡将其打包成帧发送到EtherFAC总线上。与主控计算机直接连接的EtherFAC节点接收到以太网帧后解析出IP/AP数据报的目的IP地址,判断是否是指向本节点的IP/AP数据报,若是则按照命令内容进行操作并将命令应答消息打包成带有主控计算机IP地址的IP/AP数据报通过接收端口发送到EtherFAC总线。若不是指向本节点的IP/AP数据报,则将该报文通过OUT端口转发到下一节点,下一节点重复上述操作直到找到目的节点为止。
主控计算机的CPU将某个节点执行机构的指令打包成IP/AP数据报并发送到主控计算机的以太网卡,该以太网卡将数据组装成帧并将其变为电平信号发送到与该网卡网口连接的EtherFAC主站上,EtherFAC主站的EtherFAC网卡将IP/AP数据报解包,将帧拆开,分离出IP数据报,判断IP地址是否指向本站,若指向本站则将IP数据报拆开,分离出指令,并进行处理。若IP地址不是指向本站,则将IP/AP数据报通过OUT端口转发到与之连接的下一个EtherFAC从站,下一个EtherFAC从站的EtherFAC网卡将IP/AP数据报解包,将帧拆开,分离出IP数据报,判断IP地址是否指向本站,若指向本站则将IP数据报拆开,分离出指令,并进行处理。若IP地址不是指向本站,则将IP/AP数据报通过OUT端口转发到与之连接的下一个EtherFAC从站,IP/AP数据报依次传递,直到传递到IP/AP数据报中IP地址对应的EtherFAC节点,该EtherFAC节点根据解析出的AP指令,并控制执行机构来执行,同时将接收到数据报时刻的节点状态按照原路径返回主控计算机,完成命令/应答或查询/应答通讯。
目的节点接收到主控计算机的IP/AP报文后,将报文指令解析出来。指令分为两种类型,分别是命令指令和查询指令,若接收到的是命令指令,节点将控制连接的驱动器或阀类执行器动作,并将命令指令打包成IP/AP数据报文通过接收端口发送出去;若接收到的是查询指令,节点将当前连接的传感器状态打包成IP/AP包并通过接收端口发送出去。
EtherFAC主站与EtherFAC从站在EtherFAC总线上可称为EtherFAC总线节点。多路传感器将测量的数字量或模拟量变为4-20毫安电流或0-10V电压的标准信号后连接到EtherFAC总线节点,EtherFAC总线节点以不小于2倍输入信号频率的采样频率进行 采样、分级后将模拟信号变成数字信号,然后对此信号进行标识和封装,形成带有有源IP地址和目的IP地址的数据报,然后将此数据报再次封装,加上本节点网卡地址,和目的网卡地址,即上一EtherFAC节点的网卡(MAC)地址后发送到该节点的EtherFAC界面卡,该EtherFAC界面卡将数据组装成帧并将其变为电平信号发送到EtherFAC总线上,由EtherFAC总线上该节点的上一节点EtherFAC界面卡接收、处理和转发。
图4为本申请一个实施例提供的另一种分布式测控系统的功能结构图,如图4所示,该分布式测控系统的拓扑结构为群组网络拓扑,包括:
多台主控计算机,主控计算机包括多个网卡;
多个网卡连接多条网络总线;
以及,设置在多条网络总线上的多个网络节点,多个网络节点通过通信总线互相通信;
执行机构或传感器与每个网络节点连接。
该主控计算机可以具有若干网口。每个网口都可以连接一条EtherFAC总线,因此一台主控计算机根据其上的网口数量可以连接相应数量的EtherFAC总线。在EtherFAC总线上连接的所有设备,除主控计算机外,其它设备称为EtherFAC总线的节点。与主控计算机网口直接连接的节点称为EtherFAC主站,其它节点称为EtherFAC从站。EtherFAC主站与EtherFAC从站可分别与多路传感器和执行机构连接。该执行机构为电机、液压系统或气动系统。
系统拓扑结构可根据测控系统的规模灵活选择网络拓扑结构,多链式网络拓扑形式使一台计算机可以控制规模庞大的系统。
在分布式测控系统中,每个EtherFAC节点均是具有处理能力的控制节点,其可独立完成预先设定的测量控制功能,同时通过EtherFAC总线接受主控计算机的规划调度,其优势是通过本地节点的现场处理使系统具备分布式处理能力,通过分布式处理提高本地任务处理的实时性,同时减轻总线数据吞吐负担和中央计算机的计算负担,提高整体测控系统的运行速度和总处理能力。
主控计算机的任务调度是在一个主处理循环中以大于1000hz/s的速率循环执行,每一个循环都有一个IP/AP数据报进行发收处理,本次发送的数据报将在下一次发送前接收应答数据报,若发送的IP/AP数据报没有接收到目标IP地址的应答数据报,则说明该目标IP地址的节点存在工作异常,主控计算机将及时进行记录和报警。
本实施例中,把传统系统树形结构变为链式连接结构,使得系统结构得到简化,布线数量大大减少,各节点采用网线直连方式,没有中间交换机路由环节,简化了信息传输路径,系统实时性提高,取消了网络交换机、节点计算机等中间信息交换节点,系统成本降低。并且,本申请的链式连接结构,节点易拓展。EtherFAC总线的校验一问一答机制为系统提供了较高的可靠性。通过EtherFAC总线传输多个信号,并具有优良的数据吞吐量、高实时性、高可靠性、结构简单、成本低廉的分布式总线测控系统。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能组件的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能组件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
需要说明的是,本发明不局限于上述最佳实施方式,本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种分布式测控系统,其特征在于,包括:
至少一个主控计算机,每个主控计算机包括至少一个网卡;
与所述至少一个网卡连接的至少一条通信总线;
设置在所述至少一条通信总线上的多个网络节点,所述多个网络节点通过通信总线互相通信;
以及与每个网络节点连接的执行机构或传感器。
2.根据权利要求1所述的分布式测控系统,其特征在于,所述网络节点为EtherFAC节点,所述EtherFAC节点包括:
EtherFAC网卡、嵌入式CPU和计算处理单元模块;
所述计算处理单元模块包括运动控制器、驱动器、IO逻辑控制器和AD/DA变送器中的至少一种;
所述嵌入式CPU用于接收所述计算处理单元模块获取的数据,并通过所述EtherFAC网卡与所述主控计算机进行数据交互。
3.根据权利要求1所述的分布式测控系统,其特征在于,所述通信总线为普通5类或6类以太网双绞线,所述通信总线的校验机制为一问一答机制,具体包括:
主控计算机和每个网络节点每隔预设周期时间发送一条IP/AP包,并在下一个周期接收应答包;
如果连续多个周期未收到对方的应答信号则认为对方节点工作异常,所述主控计算机或网络节点进行记录和报警。
4.根据权利要求2所述的分布式测控系统,其特征在于,还包括:
动态链接库,所述动态链接库包括基于C++的EtherFAC操作库函数,所述EtherFAC操作库函数用于进行跨平台调用,负责所有EtherFAC节点的信息汇总和命令发送,完成人机界面显示、数据分析与处理、设备控制、任务调度、数据记录、监控、报警中的至少一种。
5.根据权利要求2所述的分布式测控系统,其特征在于,所述每个EtherFAC节点具有网关IP地址及设备IP地址,还包括:
EtherFAC节点的网关IP地址与对应的主控计算机上的网关IP地址相同;
网络总线连接网口的IP地址与EtherFAC节点的IP地址属于同一网段。
6.根据权利要求1所述的分布式测控系统,其特征在于,所述网络总线上的数据是以IP/AP数据报的格式进行传输。
7.根据权利要求6所述的分布式测控系统,其特征在于,所述IP/AP数据报的生成方法包括:
通信节点对传感器获取的数据进行标识和封装,生成带有有源IP地址和目的IP地址的数据报;
将所述数据报附加通信节点网卡地址和目的网卡地址后再次封装,得到IP/AP数据报。
8.根据权利要求1所述的分布式测控系统,其特征在于,所述分布式测控系统的拓扑结构,包括:
链式网络拓扑、星形+链式网络拓扑和群组网络拓扑中的一种;
所述链式网络拓扑为一台主控计算机连接一条网络总线;
所述星形+链式网络拓扑为一台主控计算机连接多条网络总线;
所述群组网络拓扑为多台主控计算机,每台主控计算机连接多条网络总线。
CN202210341784.9A 2022-04-02 2022-04-02 分布式测控系统 Pending CN114745411A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210341784.9A CN114745411A (zh) 2022-04-02 2022-04-02 分布式测控系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210341784.9A CN114745411A (zh) 2022-04-02 2022-04-02 分布式测控系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114745411A true CN114745411A (zh) 2022-07-12

Family

ID=82280335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210341784.9A Pending CN114745411A (zh) 2022-04-02 2022-04-02 分布式测控系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114745411A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001026335A2 (en) * 1999-10-06 2001-04-12 Sensoria Corporation Distributed signal processing in a network
CN101018165A (zh) * 2007-02-16 2007-08-15 北京航空航天大学 分布式网络化即插即用测控系统
CN101226397A (zh) * 2008-02-04 2008-07-23 南京理工大学 高可靠性分布式以太网测控系统
CN114039810A (zh) * 2022-01-10 2022-02-11 至新自动化(北京)有限公司 基于以太网的柔性自动化控制系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001026335A2 (en) * 1999-10-06 2001-04-12 Sensoria Corporation Distributed signal processing in a network
CN101018165A (zh) * 2007-02-16 2007-08-15 北京航空航天大学 分布式网络化即插即用测控系统
CN101226397A (zh) * 2008-02-04 2008-07-23 南京理工大学 高可靠性分布式以太网测控系统
CN114039810A (zh) * 2022-01-10 2022-02-11 至新自动化(北京)有限公司 基于以太网的柔性自动化控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7613783B2 (en) Gateway having an input/output scanner
WO2002089422A1 (en) Method and system for device addressing on a computer network
CN104521219A (zh) 工业网络中的消息隧穿
US11018893B2 (en) Switch device for an automation network
KR20140076692A (ko) 차량 진단 게이트웨이 장치 및 이를 포함하는 시스템
US7617011B2 (en) Automation system
US11271790B2 (en) Interconnection device, communication method, and system including robot
US10122835B2 (en) Method and radio communication system for an industrial automation system, radio subscriber station and serialization unit
CN106888141A (zh) 一种高效can总线通信方法
JPH04290102A (ja) サーボ機構への情報伝送装置
JP3959360B2 (ja) 電力系統保護制御システム
CN114745411A (zh) 分布式测控系统
JP6273841B2 (ja) 通信システム及び通信制御方法
WO1990002366A1 (en) System for diagnosing cnc
US20050229040A1 (en) Communication system with users and diagnostic units
CN217767435U (zh) 一种Profibus总线双通道冗余通信模块
CN113589743B (zh) 一种现场总线系统
CN109901506B (zh) 一种基于PCIe总线的可组态PLC
JP2015128265A (ja) 通信システム及び通信方法
CN101267444A (zh) 用于动力环境中的监控点和监控中心之间的通讯协议
CN112636952A (zh) 一种基于fpga的通信网络控制拓扑
CN105159219A (zh) 一种工业微波电源的集中控制系统
CN112206453A (zh) 消防控制系统
CN110798390A (zh) 一种用于海底观测网供配电系统的通讯系统及通讯方法
CN110417762B (zh) 一种具有报文打包技术的模块集成系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination