一种工业控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及工业控制技术，其公开了一种工业控制系统，解决传统计算中的工业控制系统可靠性低、系统响应慢的问题。该系统包括：上位机、工业控制器以及工业现场的多个传感器；所述上位机与工业控制器连接；还包括：数据备份装置以及集中采集装置；所述数据备份装置与上位机和工业控制器连接，用于对上位机中的提供工业控制器运行所需的生产数据进行备份，在上位机故障时，将此生产数据提供给工业控制器；所述集中采集装置与工业控制器以及工业现场的多个传感器连接，用于对各个传感器采集的数据进行读取和保存，供工业控制器一次性批量读取各个传感器的采集数据。

An industrial control system

The utility model relates to industrial control technology, which discloses an industrial control system to solve the problems of low reliability and slow response of the industrial control system in traditional calculation. The system includes a host computer, an industrial controller and a plurality of sensors on the industrial site; the host computer is connected with the industrial controller; it also includes a data backup device and a centralized collection device; the data backup device is connected with the host computer and the industrial controller, which is used to back up the production data required for the operation of the industrial controller provided by the host computer In case of failure, the production data is provided to the industrial controller; the centralized collection device is connected with the industrial controller and multiple sensors on the industrial site, which is used to read and save the data collected by each sensor, and the industrial controller can read the collected data of each sensor in batches at one time.

【技术实现步骤摘要】
一种工业控制系统
本技术涉及工业控制技术，具体涉及一种工业控制系统。
技术介绍
工业控制是指利用计算机技术、微电子技术、电气手段，使得工厂的生产和制造过程更加自动化、效率化和精确化，并具有可控性和可视性的手段。目前，工业控制系统普遍采用上位机、下位机进行通讯，来控制工业设备的运行。上位机通常采用计算机，下位机通常采用工业控制器；由计算机将控制命令通过总线或者网络传输方式传送给工业控制器，工业控制器作为控制核心，对控制命令进行解析后控制底层的作为执行设备的工业设备的相应动作进行生产，并将动作执行状态实时反馈到上位机。然而，如果计算机出现故障，则工业控制器无法获得控制命令，从而影响生产，因此存在可靠性低的缺陷。此外，为了提高工业控制的自动化水平，通常采用大量的传感器来检测状态参数(如：温度、湿度、压力等)，并将这些状态反馈给工业控制器，从而将这些状态参数作为控制的反馈参与到控制中去，实现工作控制的优化；然而，对于一些工业控制系统来说(比如采用MSDBUS协议通讯的工控系统)，传感器与工业控制器之间是单向通讯的，各个传感器均占用一个地址，各自采集所需数据后，等待控制器的读取，同时接收控制器发送的命令，但是不能主动将采集数据发送给控制器。工业控制器通过轮询的方式查询这些传感器的采集数据。当现场的传感器数量较多时，控制器需要不断从这些传感器读取数据，并进行大量的数据计算校验工作，还需要进行命令解析等，从而导致系统响应慢。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：提出一种工业控制系统，解决传统计算中的工业控制系统可靠性低、系统响应慢的问题。本技术解决上述技术问题采用的技术方案是：一种工业控制系统，包括：上位机、工业控制器以及工业现场的多个传感器；所述上位机与工业控制器连接；还包括：数据备份装置以及集中采集装置；所述数据备份装置与上位机和工业控制器连接，用于对上位机中的提供工业控制器运行所需的生产数据进行备份，在上位机故障时，将此生产数据提供给工业控制器；所述集中采集装置与工业控制器以及工业现场的多个传感器连接，用于对各个传感器采集的数据进行读取和保存，供工业控制器一次性批量读取各个传感器的采集数据。作为进一步优化，所述数据备份装置包括：处理器、存储器以及第一数据传输接口和第二数据传输接口；所述存储器、第一数据传输接口和第二数据传输接口均与所述处理器电连接；所述数据备份装置通过第一数据传输接口与上位机相连，通过第二数据传输接口与工业控制器相连。作为进一步优化，所述数据备份装置具有触摸屏，支持操作人员直接输入生产数据。作为进一步优化，所述集中采集装置为RTU集中器，所述RTU集中器包括：单片机、信号采集电路、多个数据采集接口、存储模块以及数据上传接口；所述信号采集电路、存储模块以及数据上传接口均连接单片机；所述多个数据采集接口连接信号采集电路。作为进一步优化，所述集中采集装置的数据采集接口与工业现场的多个传感器之间通过第一串行总线连接；所述集中采集装置的数据上传接口与工业控制器之间通过第二串行总线连接。作为进一步优化，所述工业控制器为PLC。本技术的有益效果是：(1)通过数据备份装置对上位机中的生产数据进行备份，在上位机出现故障时，可以将数据备份装置作为临时上位机为工业控制器提供生产数据，从而提高工控的可靠性；(2)在现场的传感器与工业控制器之间设置了集中采集装置，通过集中采集装置对各个传感器的数据进行采集，协议转换并存储；在工业控制器需要读取传感器数据时，通过访问集中采集装置一次性读取，从而减少了由工业控制器去逐个读取传感器的数据并进行解析所占用的计算量和时间，从而提高系统的响应速度。附图说明图1为本技术中的工业控制系统结构框图。具体实施方式本技术旨在提供一种工业控制系统，解决传统计算中的工业控制系统可靠性低、系统响应慢的问题。其核心思想是：通过数据备份装置对上位机中的生产数据进行备份，在上位机出现故障时，可以将数据备份装置作为临时上位机为工业控制器提供生产数据，从而提高工控的可靠性；在现场的传感器与工业控制器之间设置了集中采集装置，通过集中采集装置对各个传感器的数据进行采集，协议转换并存储；在工业控制器需要读取传感器数据时，通过访问集中采集装置一次性读取，从而减少了由工业控制器去逐个读取传感器的数据并进行解析所占用的计算量和时间，从而提高系统的响应速度。在具体实现上，如图1所示，本技术中的工业控制系统包括：上位机、工业控制器、数据备份装置、集中采集装、工业现场的多个传感器；所述上位机与工业控制器连接；所述数据备份装置与上位机和工业控制器连接，用于对上位机中的提供工业控制器运行所需的生产数据进行备份，在上位机故障时，将此生产数据提供给工业控制器；所述集中采集装置与工业控制器以及工业现场的多个传感器连接，用于对各个传感器采集的数据进行读取和保存，供工业控制器一次性批量读取各个传感器的采集数据。具体的，数据备份装置包括：处理器、存储器以及第一数据传输接口和第二数据传输接口；所述存储器、第一数据传输接口和第二数据传输接口均与所述处理器电连接；所述数据备份装置通过第一数据传输接口与上位机相连，通过第二数据传输接口与工业控制器相连。数据备份装置通过第一数据传输接口与上位机通信，获取上位机中的生产数据，保存在存储器中。在上位机正常工作时，工业控制器仅受上位机的控制，获取上位机的操作指令和生产数据。在上位机出现故障时，人工切换至数据备份装置向工业控制器提供生产数据，数据备份装置通过第二数据传输接口将存储器中的生产数据传输给工业控制器。此外，还可以通过程序设定，比如：数据备份装置间隔一段时间访问上位机，如果能够获得上位机的应答信号，则表明上位机正常工作，若无法获得上位机的应答信号，则表明上位机故障，则自动通过第二数据传输接口将存储器中的生产数据传输给工业控制器。此外，数据备份装置还可以设置触摸屏，从而支持操作人员手动输入生产数据传输给工业控制器，更加灵活。所述集中采集装置为RTU集中器，所述RTU集中器包括：单片机、信号采集电路、多个数据采集接口、存储模块以及数据上传接口；所述信号采集电路、存储模块以及数据上传接口均连接单片机；所述多个数据采集接口连接信号采集电路。所述集中采集装置的数据采集接口与工业现场的多个传感器之间通过第一串行总线连接；所述集中采集装置的数据上传接口与工业控制器之间通过第二串行总线连接。通过上述RTU集中器的设置，可以通过信号采集电路集中采集各个传感器的数据，比如：电压、电流信号等，采集到数据后经过单片机对其进行解析，协议转换，从而获得工业控制器支持的统一格式的数据，这些数据被存储至其存储模块中；当工业控制器需要获取这些数据来进行计算以得到更为精确的控制参数时，通过第二串行总线来访问RTU集中器，RTU集中器将这些数据通过数据上传接口集中传输给工业控制器。从而减少了由工业控制器去逐个读取传感器的数据并进行解析所占用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业控制系统，包括：上位机、工业控制器以及工业现场的多个传感器；所述上位机与工业控制器连接；其特征在于，/n还包括：数据备份装置以及集中采集装置；所述数据备份装置与上位机和工业控制器连接，用于对上位机中的提供工业控制器运行所需的生产数据进行备份，在上位机故障时，将此生产数据提供给工业控制器；所述集中采集装置与工业控制器以及工业现场的多个传感器连接，用于对各个传感器采集的数据进行读取和保存，供工业控制器一次性批量读取各个传感器的采集数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业控制系统，包括：上位机、工业控制器以及工业现场的多个传感器；所述上位机与工业控制器连接；其特征在于，
还包括：数据备份装置以及集中采集装置；所述数据备份装置与上位机和工业控制器连接，用于对上位机中的提供工业控制器运行所需的生产数据进行备份，在上位机故障时，将此生产数据提供给工业控制器；所述集中采集装置与工业控制器以及工业现场的多个传感器连接，用于对各个传感器采集的数据进行读取和保存，供工业控制器一次性批量读取各个传感器的采集数据。


2.如权利要求1所述的一种工业控制系统，其特征在于，
所述数据备份装置包括：处理器、存储器以及第一数据传输接口和第二数据传输接口；所述存储器、第一数据传输接口和第二数据传输接口均与所述处理器电连接；所述数据备份装置通过第一数据传输接口与上位机相连，通过第二数据传输接口与工业控制器相连。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李斌勇，杜泽燕，黄浪，杨紫澜，谢大勇，高家奇，胡宸斌，廖怀凯，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：新型
国别省市：四川;51