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分散控制系统有效专利 实用

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及工业技术领域,尤其涉及一种分散控制系统。

相关背景技术

[0002] 在电厂的分散控制系统中,在构建的初始阶段以及系统级别的配置被修改时,需要对工程师站的数据进行全备份。现在电厂的分散控制系统中,对工程师站的数据进行全备份的方式主要采用dvd备份等方式进行备份,这些方式耗时较长且需要运维人员(例如工程师等)进行人工干预才能完成整个备份过程。而在电厂投入运行后的一般使用场景中,往往仅仅是对工程配置和人机界面配置的变化,根据一些电厂的要求,在这些使用场景中也仍需要对工程师站的数据进行全备份。显然,上述耗时较长且需要进行人工干预才能完成整个备份过程的全备份方式,大大增加了运维人员(例如工程师等)的工作量,减少了工程师站的可用时间。因此,需要一种新的分散控制系统的技术方案,以至少部分地改善上述问题。

具体实施方式

[0019] 为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请实施例保护的范围。
[0020] 图1示出了根据本申请实施例的一个可选的分散控制系统的示意图。参照图1所示,本申请实施例提供的一种分散控制系统100,包括:第一工程师站1和第二工程师站2,第一工程师站1包括控制单元11和用于存储第一数据的存储单元12,控制单元11和存储单元12电连接;第二工程师站2通过终端总线3与第一工程师站1连接,第二工程师站2包括FTP服务器21,并且FTP服务器21通过终端总线3与控制单元11建立连接;其中,控制单元11基于接收的指令信号将存储单元12内存储的第一数据通过终端总线3传输给FTP服务器21,以使FTP服务器21备份第一数据。
[0021] 本申请实施例中提供的分散控制系统100,由于其第一工程师站1包括控制单元11和用于存储第一数据的存储单元12,控制单元11和存储单元12电连接,第二工程师站2通过终端总线3与第一工程师站1连接,第二工程师站2包括FTP服务器21,并且FTP服务器21通过终端总线3与控制单元11建立连接,控制单元11可以基于接收的指令信号将存储单元12内存储的第一数据通过终端总线3传输给FTP服务器21,以使FTP服务器21备份第一数据,因此通过本申请中提供的分散控制系统100,在需要对第一工程师站1的第一数据进行全备份时,可以更快速有效地使第二工程师站2的FTP服务器21备份第一工程师站1的第一数据,从而提高备份效率,简化了操作步骤,满足备份需求,并降低了运维人员(例如工程师等)的工作量,有效提高第一工程师站1的可用时间。
[0022] 下面对本申请实施例中的分散控制系统100进行具体说明,应理解的是,下文中的说明并不作为对本申请实施例中的任何限制。
[0023] 本申请实施例中,分散控制系统(Distributed Control System,DCS),又称集散控制系统,是以微处理器为基础,采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。分散控制系统采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式,其主要特征是它的集中管理和分散控制。分散控制系统在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。本申请实施例中的分散控制系统100可以用于电厂的应用场景中,但应理解,其显然不止能够用在电厂的应用场景中,还可以用在其他应用场景中,在此不进行特别限制。
[0024] 本申请实施例中,工程师站是分散控制系统中用于工程师进行设备设计和修改的工作站,可以供工程师进行设备参数设置、设备信息查询和设备软件编程等任务,还可以用于设备运行状态监测和管理的工作站,可以进行设备性能分析、报警处理和设备运行数据记录等任务。更具体地来说,工程师站可以是一台用于组态过程控制软件,诊断、监视过程控制站运行情况,供工程师开发测试、维护分散控制系统使用的计算机。第一工程师站1和第二工程师站2均可以是计算机。本申请实施例中的第一工程师站1可以是主工程师站,而第二工程师站2可以是主工程师站的从属工程师站(例如称为从工程师站),在分散控制系统100中,主工程师站可以有一个,从工程师站可以有多个,从工程师站受主工程师站的管理。
[0025] 本申请中,第二工程师站2可以通过任意类型的终端总线3与第一工程师站1连接,第一工程师站1和第二工程师站2可以通过终端总线3实现通讯。例如,在一些可选的实施例中,终端总线3包括工业以太网总线。通过工业以太网总线,可以有效实现第一工程师站1和第二工程师站2之间的通讯,并满足电厂场景下的分散控制系统的使用需求。
[0026] 本申请中,第一工程师站1的控制单元11可以进行数据处理和控制的任务,其与存储单元12电连接,第一工程师站1的存储单元12用于存储第一数据,本申请中的第一数据可以是第一工程师站1中存储的全部数据的集合。存储单元12可以是任意能够用于存储数据的装置,例如可以包括至少一个硬盘、磁盘等等。在一些可选的实施例中,存储单元12包括组成Raid0阵列的至少两个硬盘。Raid0是所有Raid级别中存储性能最高的一类,本申请中通过包括组成Raid0阵列的至少两个硬盘的存储单元12,可以更好地满足第一工程师站1数据存储的需求。
[0027] 可选地,硬盘的存储容量可以至少为300GB。通过这样的硬盘可以更好地满足第一工程师站1数据存储的需求。当然硬盘的存储容量也可以比300GB少(例如200GB、250GB等),也可以比300GB多,只要能满足需求即可。
[0028] 本申请中,第二工程师站2包括的FTP服务器21可以是支持FTP(File Transfer Protocol,文件传输协议)协议的服务器,依照FTP协议提供服务,能够提供文件存储和访问服务。本申请中,FTP服务器21的硬件是第二工程师站2的硬件的一部分。可选地,FTP服务器21可以基于FTP协议和IIS服务配置安装。例如,FTP服务器21通过终端总线3与控制单元11建立连接,从而使得第一工程师站1和第二工程师站2可以通过FTP协议来传输文件,第一工程师站1的控制单元11可以基于接收的指令信号将存储单元12内存储的第一数据,通过终端总线3利用FTP协议传输给第二工程师站2的FTP服务器21,FTP服务器21可以将第一数据存档到指定的目录中,以将第一数据备份。
[0029] 第一工程师站1的控制单元11在接收到指令信号后,将存储单元12内存储的第一数据通过终端总线3传输给FTP服务器21,可以是自动进行的,这样有利于提高分散控制系统100进行第一工程师站1的数据备份时的自动化程度。
[0030] 例如,在一些可选的实现方式中,可以在第一工程师站1的控制单元11中安排自动进行将存储单元12内存储的第一数据通过终端总线3传输给FTP服务器21动作的shell脚本,通过控制单元11执行shell脚本来自动执行该动作。例如,在控制单元11接收到相应的指令信号后,控制单元11可以执行shell脚本,自动将存储单元12中的第一数据在存储单元12中进行备份,并将第一数据进行压缩,并标注时间,将压缩后的第一数据通过终端总线3基于FTP协议传输给第二工程师站2的FTP服务器21,FTP服务器21可以按照标注的时间的顺序将第一数据存档到指定的目录中,以将第一数据备份。可选地,除了可以在第一工程师站
1的控制单元11中安排shell脚本以外,还可以将shell脚本与Cron函数结合使用,定期调用shell脚本来自动完成在存储单元12中进行备份第一数据、压缩第一数据、将第一数据传输给FTP服务器21,使得FTP服务器21将第一数据存档到指定的目录中以将第一数据备份的操作。通过这样的可选方式,可以在需要对第一工程师站1的第一数据进行全备份时,可以更快速有效地使第二工程师站2的FTP服务器21备份第一工程师站1的第一数据,从而提高备份效率,简化了操作步骤,满足备份需求,并降低了运维人员(例如工程师等)的工作量,有效提高第一工程师站1的可用时间。
[0031] 在一些可选的实施例中,参照图2所示,第一工程师站1包括人机交互单元13,人机交互单元13和控制单元11电连接;人机交互单元13被配置为接收用户的操作以生成指令信号,并将指令信号发送给控制单元11。通过人机交互单元13,可以有效地生成指令信号,以便于实现第一工程师站1的第一数据的备份。
[0032] 例如,人机交互单元13可以是第一工程师站1的键盘,可以通过用户(可以是工程师等)在键盘上进行一键操作,生成指令信号。或者,人机交互单元13可以是第一工程师站1所包括的显示界面上的按钮,可以通过用户对按钮上进行一键操作,生成指令信号。显然,通过这样的方式,可以实现一键将第一工程师站1的第一数据通过终端总线3传输给第二工程师站2的FTP服务器21进行备份的目的,提高备份效率,简化了操作步骤,满足备份需求。或者,人机交互单元13还可以是别的类型,在此不进行具体限制。
[0033] 在一些可选的实施例中,第二工程师站2和第一工程师站1之间还建立了Web连接。使得第二工程师站2通过Web连接访问第一工程师站1。通过第二工程师站2和第一工程师站
1之间的Web连接,更便于第二工程师站2和第一工程师站1之间的数据传输,以满足分散控制系统100的使用需求。
[0034] 可选地,第二工程师站2上可以安装有Web服务客户端,工程师可以利用第二工程师站2的Web服务客户端来通过Web连接访问第一工程师站1,更方便地进行第二工程师站2和第一工程师站1之间的数据传输,以满足分散控制系统100的使用需求。
[0035] 在一些可选的实施例中,参照图2所示,所述分散控制系统100还包括第一控制器41,第一控制器41通过工厂总线5与第一工程师站1连接,第一控制器41与电厂工作车间内的传感器连接,以通过传感器获得电厂工作车间内的现场数据。
[0036] 具体地,现场数据可以包括电厂工作车间内的传感器采集的环境参数的数据、设备运行的数据等中的至少之一,现场数据从各个传感器来源传输到电厂工作车间的第一控制器41,第一控制器41通过工厂总线5与第一工程师站1连接,能够方便第一工程师站1对第一控制器41进行管理,并方便第一工程师站1通过第一控制器41对电厂工作车间内的现场数据进行监视和管理,以适应分散控制系统100的使用需求。
[0037] 应理解,本申请中不限定传感器的类型、个数和在电厂工作车间内的具体设置位置,可以按照实际需要选择。可选地,第一控制器41可以是可编程逻辑控制器PLC。
[0038] 由于电厂中往往包括多个电厂工作车间,由此参照图2所示,本申请实施例中的分散控制系统100可以包括多个第一控制器41,多个第一控制器41可以分别与不同的电厂工作车间内的传感器连接,并分别用于获得不同的电厂工作车间内的现场数据。
[0039] 可选地,工厂总线5也可以是工业以太网总线,当终端总线3也为工业以太网总线时,工厂总线5和终端总线3可以为相互独立的两路工业以太网总线。
[0040] 在一些可选地实施例中,参照图2所示,所述分散控制系统100还包括第一服务器42和操作员站6,第一服务器42通过终端总线3与操作员站6以及第一工程师站1连接,第一控制器41通过工厂总线5与第一服务器42连接;第一控制器41通过工厂总线5将现场数据发送给第一服务器42,以使第一服务器42将现场数据进行处理后得到处理后数据,第一服务器42通过终端总线3将处理后数据发送给操作员站6。
[0041] 本申请实施例中,操作员站6是在分散控制系统中作为操作员操作台使用的人机接口设备,可以是计算机或者服务器。本申请实施例中通过第一服务器42,可以对第一控制器41得到的电厂工作车间内的现场数据进行逻辑处理得到处理后数据,并通过终端总线3将处理后数据发送给操作员站6,以便于操作员站6对处理后的现场数据(即处理后数据)进行利用,第一服务器42通过终端总线3与操作员站6以及第一工程师站1连接,可以便于第一工程师站1对第一服务器42和操作员站6进行管理,以适应分散控制系统100的使用需求。
[0042] 可选地,所述分散控制系统100可以包括多个操作员站6,在分散控制系统100中包括多个第一控制器41时,则每个操作员站6均可以接收多个第一控制器41的现场数据处理后得到的处理后数据。
[0043] 在一些可选地实施例中,参照图2所示,所述操作员站6包括显示设备,显示设备用于显示处理后数据。本申请实施例中通过操作员站6的显示设备显示处理后数据,以便于可以通过操作员站6的显示设备直观地监测和显示处理后的现场数据(即处理后数据),以适应分散控制系统100的使用需求。
[0044] 可选地,所述分散控制系统100可以包括多个操作员站6,多个操作员站6均包括显示设备,在分散控制系统100中包括多个第一控制器41时,则每个操作员站6的显示设备均可显示多个第一控制器41的现场数据处理后得到的处理后数据。
[0045] 在一些可选地实施例中,参照图2所示,所述分散控制系统100还包括通讯控制器7,通讯控制器7通过工厂总线5与第一服务器42连接,通讯控制器7用于与外部设备的通讯模块进行通讯连接,并通过通讯模块从外部设备获得外部数据,并将外部数据通过工厂总线5传输至第一服务器42。由于通讯控制器7通过工厂总线5与第一服务器42连接,通讯控制器7可以与外部设备的通讯模块进行通讯连接,从而第一服务器42可以通过工厂总线5、通讯控制器7、外部设备的通讯模块,从外部设备获得外部数据进行处理,从而可以适应分散控制系统100与外部设备进行数据交互的需求。
[0046] 进一步可选地,第一服务器42也可以通过工厂总线5、通讯控制器7、外部设备的通讯模块,向外部设备发送数据,以进一步适应分散控制系统100与外部设备进行数据交互的需求。
[0047] 具体地,外部设备可以是分散控制系统100外部的电子设备。可选地,通讯控制器7可以是Modbus通讯控制器,可基于Modbus通信协议进行通讯,外部设备的通讯模块可以是Modbus通讯模块,通讯控制器7可以通过Modbus通信协议与外部设备的Modbus通讯模块连接并进行通讯。由于通讯控制器7通过工厂总线5与第一服务器42连接,通讯控制器7可以与外部设备的Modbus通讯模块进行通讯连接,从而第一服务器42可以通过工厂总线5、通讯控制器7、外部设备的Modbus通讯模块,从外部设备获得数据进行处理或者发送数据给外部设备,以可以适应分散控制系统100与外部设备数据交互的需求。
[0048] 可选地,第一服务器42还可以将从外部设备获得的外部数据进行处理后,通过终端总线3传输给操作员站6,操作员站6的显示设备可以显示处理后的外部数据。
[0049] 在一些可选地实施例中,参照图2所示,所述分散控制系统100还包括现场数据存储设备8,现场数据存储设备8通过终端总线3与第一服务器42连接,第一服务器42通过终端总线3将现场数据传输至现场数据存储设备8,以使现场数据存储设备8存储现场数据。本申请实施例中通过现场数据存储设备8,可以对现场数据进行存储,以便于后续使用。现场数据存储设备8可以是任意能够存储数据的硬件设备。
[0050] 在一些可选的实施例中,参照图2所示,所述分散控制系统100还包括第二服务器9,第二服务器9连接在终端总线3上,其可以与分散控制系统100以外的第三方系统进行连接,并将分散控制系统100中的实时数据发送给第三方系统,以便于第三方系统根据分散控制系统100中的实时数据进行进一步的处理工作。可选地,第二服务器9可以包括OPC(OLE for Process Contr01)接口,第二服务器9可以通过OPC接口与分散控制系统100以外的第三方系统进行连接。
[0051] 需要说明的是,上述内容仅是本申请实施例中的分散控制系统100的一些可选的实施例,并不作为对本申请中的任何限制。
[0052] 综上所述,本申请实施例中提供的分散控制系统100,由于其第一工程师站1包括控制单元11和用于存储第一数据的存储单元12,控制单元11和存储单元12电连接,第二工程师站2通过终端总线与第一工程师站1连接,第二工程师站2包括FTP服务器21,并且FTP服务器21通过终端总线3与控制单元11建立连接,控制单元11可以基于接收的指令信号将存储单元12内存储的第一数据通过终端总线3传输给FTP服务器21,以使FTP服务器21备份第一数据,因此通过本申请中提供的分散控制系统100,在需要对第一工程师站1的第一数据进行全备份时,可以更快速有效地使第二工程师站2的FTP服务器21备份第一工程师站1的第一数据,从而提高备份效率,简化了操作步骤,满足备份需求,降低了运维人员(例如工程师等)的工作量,有效提高第一工程师站1的可用时间。
[0053] 本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意,本申请中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
[0054] 应当理解,在本申请实施例中所使用的类似于“第一”、“第二”的表述可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关,但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将部件与其它部件区分开的目的。需要注意,本申请中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
[0055] 最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请实施例进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例各实施例技术方案的精神和范围。

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