CN117729646A - 通信系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信系统及方法，其中通信系统包括DCS系统和PLC系统；所述DCS系统包括DCS通信设备和至少一个DCS控制设备，所有DCS控制设备均与所述DCS通信设备通信连接；所述PLC系统包括PLC管理设备和至少一个PLC控制设备，所述PLC管理设备包括通信连接的PLC控制模块和PLC通信模块，所有PLC控制设备均与所述PLC控制模块通信连接；所述DCS通信设备与所述PLC通信模块通信连接。本发明DCS系统与PLC系统各自设置了统一的通信设备，双方由统一的通信设备进行系统间通信，减少了通信设备的数量，实现了通信数据的集中管理，DCS系统与PLC系统的通信连接更加简单，方便后续运行维护。
Description
技术领域
本发明涉及通信连接领域，尤其涉及一种通信系统及方法。
背景技术
在工业系统控制中，现场会有很多就地设备，刚开始这些就地设备基本由操作人员进行就地控制和操作，随着科技和自动化程度发展，操作人员不再需要就地控制，而是通过设备与就地设备进行数据交互，将数据传到DCS系统来实现远程控制和监控。参考图1，现有技术通过为每一个PLC控制设备建立与DCS系统之间的通信，实现数据的交互，PLC控制设备的数量较多，这就导致PLC侧需要配置很多PLC通信设备来与DCS系统进行通信，操作麻烦，需要建立大量通信连接，同时复杂的通信链路，使通信连接难以管理，也因此留有安全隐患，难以运行维护。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中传统DCS系统与PLC系统通过多个通信设备连接，通信连接复杂的缺陷，提供一种通信系统及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明的第一方面提供了一种通信系统，所述通信系统包括DCS系统和PLC系统；
所述DCS系统包括DCS通信设备和至少一个DCS控制设备，所有DCS控制设备均与所述DCS通信设备通信连接；
所述PLC系统包括PLC管理设备和至少一个PLC控制设备，所述PLC管理设备包括通信连接的PLC控制模块和PLC通信模块，所有PLC控制设备均与所述PLC控制模块通信连接；
所述DCS通信设备与所述PLC通信模块通信连接。
可选地，所述PLC控制设备用于向所述PLC控制模块发送PLC数据；
所述PLC控制模块用于通过所述PLC通信模块将所述PLC数据转发至所述DCS通信设备；
所述DCS通信设备用于向所述DCS控制设备发送所述PLC数据。
可选地，所述DCS控制设备用于向所述DCS通信设备发送DCS数据；
所述DCS通信设备用于通过所述PLC通信模块将所述DCS数据转发至所述PLC控制模块。
可选地，所述DCS系统还包括终端设备；
所述DCS控制设备用于对所述PLC数据进行处理，并向所述终端设备发送对应的处理结果；
所述终端设备用于显示所述处理结果；
和/或，
所述终端设备用于响应用户操作并生成对应的DCS指令，以及向所述DCS控制设备发送所述DCS指令；
所述DCS控制设备用于根据所述DCS指令生成所述DCS数据。
可选地，所述DCS系统还包括就地设备；
所述就地设备用于向所述PLC控制设备发送设备数据；所述PLC控制设备用于对所述设备数据进行处理，得到所述PLC数据；
和/或，
所述PLC控制模块用于对所述DCS数据进行处理，得到PLC指令，并向所述就地设备发送所述PLC指令；
所述就地设备用于执行与所述PLC指令对应的操作。
可选地，所述DCS通信设备与所述PLC通信模块之间通过至少两条通信链路进行通信连接。
本发明的第二方面提供了一种通信方法，所述通信方法应用于上述第一方面所述的通信系统中的PLC通信模块，所述通信方法包括：
接收所述PLC控制模块发送的PLC数据；
向所述DCS通信设备发送所述PLC数据。
可选地，所述接收所述PLC控制模块发送的PLC数据的步骤具体包括：
接收所述PLC控制设备通过所述PLC控制模块发送的PLC数据。
本发明的第三方面提供了一种通信方法，其特征在于，所述通信方法应用于上述第一方面所述的通信系统中的DCS通信设备，所述通信方法包括：
接收所述DCS控制设备发送的DCS数据；
向所述PLC通信模块发送所述DCS数据。
可选地，所述通信方法还包括：
若检测到所述PLC通信模块与所述DCS通信设备之间的第一通信链路存在故障，则利用所述PLC通信模块与所述DCS通信设备之间的第二通信链路进行通信。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明首先为DCS系统和PLC系统各自设置了统一的通信设备，再通过双方设置的统一的通信设备进行DCS系统与PLC系统的通信，减少了通信设备的数量，实现了通信数据的集中管理，使DCS系统与PLC系统的通信连接更加简单，方便后续运行维护。
附图说明
图1为现有技术中通信系统的结构框图。
图2为本发明实施例1提供的一种通信系统的结构框图。
图3为本发明实施例2提供的一种通信方法的步骤图。
图4为本发明实施例3提供的一种通信方法的步骤图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种通信系统，用于进行DCS系统与PLC系统之间的通信。本申请如图2所示，通信系统包括DCS系统11和PLC系统12；DCS系统11包括DCS通信设备111和至少一个DCS控制设备112，所有DCS控制设备112均与DCS通信设备111通信连接；PLC系统12包括PLC管理设备121和至少一个PLC控制设备122，PLC管理设备121包括通信连接的PLC控制模块1211和PLC通信模块1212，所有PLC控制设备122均与PLC控制模块1211通信连接；DCS通信设备111与PLC通信模块1212通信连接。
在本实施方式中，DCS系统11包括至少一个DCS控制设备112，这些DCS控制设备112都与统一的DCS通信设备111连接，并通过DCS通信设备111实现DCS系统11中数据的整合；同样，PLC系统12包括至少一个PLC控制设备122，这些PLC控制设备122都与统一的PLC管理设备121连接，PLC管理设备121会进行PLC系统内数据的整合，并与DCS通信设备111连接，实现DCS系统与PLC系统的通信。
具体地，PLC管理设备121包括通信连接的PLC控制模块1211和PLC通信模块1212，其中PLC控制模块1211也可以称为PLC控制设备，它们功能一致，但PLC控制模块1211与PLC通信模块1212集成在PLC管理设备121之中，是一个整体。
在可选的一种实施方式中，PLC控制设备用于向PLC控制模块发送PLC数据；PLC控制模块用于通过PLC通信模块将PLC数据转发至DCS通信设备；DCS通信设备用于向DCS控制设备发送PLC数据。
在可选的一种实施方式中，DCS控制设备用于向DCS通信设备发送DCS数据；DCS通信设备用于通过PLC通信模块将DCS数据转发至PLC控制模块。
在本实施方式中，DCS系统与PLC系统之间可以通过MODBUS TCP协议进行通信，MODBUS TCP协议使用的是主从通讯技术，DCS系统中的DCS通信设备作为主站通过MODBUSTCP协议与PLC系统的PLC通信模块通信连接，其物理接口可以选用串口(包括RS232和RS485等)，也可以根据实际情况选择以太网口等接口。除此之外，通信系统内各设备之间还可以通过Profibus协议等进行通信，具体通信方式可以根据设备实际支持情况进行选择。
具体地，DCS控制设备还可以和DCS历史服务器连接，DCS历史服务器用于存储DCS控制设备接收到的历史数据，包括DCS数据、PLC数据、其他设备的数据等，用户可以对设备运行的历史数据和日志数据进行查看。对历史数据进行存储，可以保证数据的完整性，防止数据丢失，出现设备故障或误操作时也有数据依据，可以减少损失，帮助解决问题。
在可选的一种实施方式中，DCS系统还包括终端设备。DCS控制设备用于对PLC数据进行处理，并向终端设备发送对应的处理结果；终端设备用于显示处理结果。
在本实施方式中，终端设备为显示设备，DCS系统与PLC系统通信连接后，DCS系统可以接收到PLC系统发送来的PLC数据，数据传递到DCS控制设备后，DCS控制设备可以对数据进行处理，然后在终端显示设备上对这些数据进行显示，方便用户查看。
在另一种实施方式中，终端设备用于响应用户操作并生成对应的DCS指令，以及向DCS控制设备发送DCS指令；DCS控制设备用于根据DCS指令生成DCS数据。
在本实施方式中，终端设备为交互设备，用户可以通过交互设备进行控制操作，交互设备可以根据用户的操作生成对应的DCS指令，这些DCS指令会转化为DCS数据并通过通信连接发送到PLC系统中，PLC系统中的设备会执行DCS数据对应的指令。
在可选的一种实施方式中，DCS系统还包括就地设备。就地设备可以包括电气设备、电机设备、空压机设备、成套设备、各种阀门设备等。就地设备用于向PLC控制设备发送设备数据；PLC控制设备用于对设备数据进行处理，得到PLC数据。
在本实施方式中，终端设备为显示设备，DCS系统与PLC系统通信连接后，DCS系统可以接收到PLC系统发送来的PLC数据，数据传递到DCS控制设备后，DCS控制设备可以对数据进行处理，然后在终端显示设备上对这些数据进行显示，方便用户查看。
在另一种实施方式中，PLC控制模块用于对DCS数据进行处理，得到PLC指令，并向就地设备发送PLC指令；就地设备用于执行与PLC指令对应的操作。
在可选的一种实施方式中，DCS通信设备与PLC通信模块之间通过至少两条通信链路进行通信连接。
在本实施方式中，DCS系统与PLC系统之间的通信链路有至少两条，若其中一条通信链路出现故障，暂时无法进行通信，可以使用其他通信链路继续进行通信，防止影响系统间的正常通信工作，同时在维修过程中也可以保证系统正常通信，可以提高系统的稳定性。
实施例2
本实施例提供一种通信方法，对应应用于实施例1中所述的通信系统中的PLC通信模块，如图3所示，该通信方法包括：
S21、接收PLC控制模块发送的PLC数据；
S22、向DCS通信设备发送PLC数据。
在本实施方式中，PLC通信模块可以接收到PLC控制模块发送的PLC数据，然后向DCS通信设备转发PLC数据。
具体地，PLC数据会经由PLC控制模块向PLC通信模块转发。
在可选的一种实施方式中，S21具体包括：
接收PLC控制设备通过PLC控制模块发送的PLC数据。
在本实施方式中，PLC系统中，PLC控制设备可以监控获取到就地设备的设备数据，并对设备数据进行处理，以得到PLC数据，PLC控制设备之间可以相互通信，进行信息交互，最终PLC数据会转发到PLC管理设备，在PLC通信模块中汇总整合，然后，PLC通信模块会向DCS通信设备发送整合好的PLC数据。
通过这种通信方法，PLC系统可以实现通过统一的PLC通信模块向DCS系统转发PLC数据，不需要再配置过多的通信设备，连接更加简单，配置更加方便，同时还节省了设备资源。
在可选的一种实施方式中，通信方法还包括：若检测到PLC通信模块与DCS通信设备之间的第一通信链路存在故障，则利用PLC通信模块与DCS通信设备之间的第二通信链路进行通信。
在本实施方式中，PLC通信模块与DCS通信设备之间的通信链路存在备选链路，当其中一条通信链路出现故障，暂时无法进行通信时，可以使用备选的通信链路继续进行通信，防止影响系统间的正常通信工作，同时在维修过程中也可以保证系统正常通信，可以提高系统通信的稳定性。
实施例3
本实施例提供一种通信方法，对应应用于实施例1中所述的通信系统中的DCS通信设备，如图4所示，该通信方法包括：
S31、接收DCS控制设备发送的DCS数据；
S32、向PLC通信模块发送DCS数据。
在本实施方式中，DCS控制设备可以获取DCS指令，然后对DCS指令进行数据处理以获得DCS数据，然后将DCS数据向DCS通信设备转发，DCS通信设备会将接收到的DCS数据进行整合，然后统一向PLC通信模块进行转发，实现了DCS系统通过统一的通信接口与PLC系统连接。
通过这种通信方法，DCS系统可以实现通过统一的DCS通信设备向PLC系统转发DCS数据，连接方式简单，且因为不需要配置过多的通信设备，配置也更加方便，可以节省设备资源。
在可选的一种实施方式中，通信方法还包括：若检测到PLC通信模块与DCS通信设备之间的第一通信链路存在故障，则利用PLC通信模块与DCS通信设备之间的第二通信链路进行通信。
在本实施方式中，PLC通信模块与DCS通信设备之间的通信链路存在备选链路，当其中一条通信链路出现故障，暂时无法进行通信时，可以使用备选的通信链路继续进行通信，防止影响系统间的正常通信工作，同时在维修过程中也可以保证系统正常通信，可以提高系统通信的稳定性。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种通信系统，其特征在于，所述通信系统包括DCS系统和PLC系统；
所述DCS系统包括DCS通信设备和至少一个DCS控制设备，所有DCS控制设备均与所述DCS通信设备通信连接；
所述PLC系统包括PLC管理设备和至少一个PLC控制设备，所述PLC管理设备包括通信连接的PLC控制模块和PLC通信模块，所有PLC控制设备均与所述PLC控制模块通信连接；
所述DCS通信设备与所述PLC通信模块通信连接。
2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于，所述PLC控制设备用于向所述PLC控制模块发送PLC数据；
所述PLC控制模块用于通过所述PLC通信模块将所述PLC数据转发至所述DCS通信设备；
所述DCS通信设备用于向所述DCS控制设备发送所述PLC数据。
3.如权利要求2所述的通信系统，其特征在于，所述DCS控制设备用于向所述DCS通信设备发送DCS数据；
所述DCS通信设备用于通过所述PLC通信模块将所述DCS数据转发至所述PLC控制模块。
4.如权利要求3所述的通信系统，其特征在于，所述DCS系统还包括终端设备；
所述DCS控制设备用于对所述PLC数据进行处理，并向所述终端设备发送对应的处理结果；
所述终端设备用于显示所述处理结果；
和/或，
所述终端设备用于响应用户操作并生成对应的DCS指令，以及向所述DCS控制设备发送所述DCS指令；
所述DCS控制设备用于根据所述DCS指令生成所述DCS数据。
5.如权利要求3所述的通信系统，其特征在于，所述DCS系统还包括就地设备；
所述就地设备用于向所述PLC控制设备发送设备数据；所述PLC控制设备用于对所述设备数据进行处理，得到所述PLC数据；
和/或，
所述PLC控制模块用于对所述DCS数据进行处理，得到PLC指令，并向所述就地设备发送所述PLC指令；
所述就地设备用于执行与所述PLC指令对应的操作。
6.如权利要求1-5中任一项所述的通信系统，其特征在于，所述DCS通信设备与所述PLC通信模块之间通过至少两条通信链路进行通信连接。
7.一种通信方法，其特征在于，所述通信方法应用于上述权利要求1-6中任一项所述的通信系统中的PLC通信模块，所述通信方法包括：
接收所述PLC控制模块发送的PLC数据；
向所述DCS通信设备发送所述PLC数据。
8.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于，所述接收所述PLC控制模块发送的PLC数据的步骤具体包括：
接收所述PLC控制设备通过所述PLC控制模块发送的PLC数据。
9.一种通信方法，其特征在于，所述通信方法应用于上述权利要求1-7中任一项所述的通信系统中的DCS通信设备，所述通信方法包括：
接收所述DCS控制设备发送的DCS数据；
向所述PLC通信模块发送所述DCS数据。
10.如权利要求7-9中任一项所述的通信方法，其特征在于，所述通信方法还包括：
若检测到所述PLC通信模块与所述DCS通信设备之间的第一通信链路存在故障，则利用所述PLC通信模块与所述DCS通信设备之间的第二通信链路进行通信。
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