用于成套设备信息化的信息系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于成套设备信息化的信息系统，包括组成该信息系统的四种类型基本要素，系统CAN总线、总线集中器、总线转换器、级联集中器，系统中至少包括一个总线集中器和一个总线转换器，任何一个总线集中器和总线转换器)都与系统中的一条系统CAN总线相连，系统中至少包括一条系统CAN总线，两条系统can总线之间由级联集中器连接。本实用新型专利技术使传统成套设备信息化的信息系统，该信息系统基于现场总线技术，具有分层、分布、集散式拓扑结构和信息处理方法，具有灵活的可扩充性。可直接连接任何具有RS485、或CAN总线和工业以太网总线接口的智能设备和自动化系统或其他信息系统，而其总线接口的协议可以是标准协议，也可以是非标准协议，具有广泛的适应性。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于成套设备信息化的信息系统，特别涉及一种成套开关设 备信息化的信息系统。
技术介绍
当今处于主导且先进地位的一个工厂级的生产过程信息系统，至少包括三个层 面，最底层是现场设备层能够进入信息系统的现场设备必须是智能化的。中间层是现场总 线网络层通过现场总线将孤立的、但在地域上比较集中的智能设备连接起来，组成信息化 成套设备，一个工厂的中间层可包含若干个成套设备。最高层是工厂级局域网络局域网络 基于TCP/IP协议。成套设备信息化是企业信息化的基础，成套设备信息化就是要把成套系统中的各 种智能仪表、智能元件、智能装置等用信息系统连接起来，实现系统内部各智能设备之间的 信息共享、也实现与其他信息系统之间的信息共享。当今，用于成套设备信息化的主流信息系统是基于现场总线的信息系统。现场总 线要求挂在总线上的所有智能设备，不仅要接口相同，而且要求智能设备之间要以同一种 特定的协议进行通讯。目前，主流现场总线的接口类型有RS_485、CAN、工业以太网接口等， 主流的现场总线协议有DEVICENET、PROFIBUS、MODBUS等。这些都是标准现场总线协议，在 世界范围内使用。一种标准现场总线对应一套庞大的标准体系，同时，也对应着一套完整庞 大的产业链。然而还有数不胜数的现场总线是非标准的，这类非标准现场总线的接口也是 RS-485、CAN、工业以太网接口等，所不同的是通讯规约。我国生产和使用的智能设备符合标准现场总线协议的极少，大多数是自定义或符 合我国电力系统制定的规约。造成这种局面的原因很多，首先由于国外现场总线标准本身 多种多样，我国企业无所适从；其次国外标准体系庞大、技术门槛及进入门槛高，且在不断 变化中，有的标准直接以芯片形式出售，我国智能设备制造企业难以适应；再次，在引入国 外标准之前，我国的智能元件产业就已经发展起来了。这种状况导致我国大多数智能设备 不能进入基于标准现场总线的庞大产业链。基于我国智能设备的成套设备信息化产业链存 在盲点，我国智能设备制造企业在工业企业信息化改造的产业链中有被淘汰的趋势，同时 也严重地制约着我国用信息化改造传统产业的步伐。实际的成套设备，以马达控制中心(MCC)为例，一般有几百个配电回路和电动机 控制回路。有很多个自动化系统或其他信息系统与马达控制中心相关联，每个自动化系统 或其他信息系统通过现场总线对马达控制中心的相关联回路进行控制。而马达控制中心及 自动化系统或其他信息系统一般是分步建设的、事先无法预计具体的用于成套设备信息化 的信息系统的接口类型、协议类型以及接口数量。所以要求用于成套设备信息化的信息系 统，不但可接入标准现场总线的智能设备和自动化信息系统，而且要可接入自定义协议现 场总线的智能设备和自动化信息系统，同时又要具有良好的扩充性，便于适应智能设备和 其他相关联的自动化信息系统在接口类型、协议类型以及接口数量等方面的变化。从实现的技术层面上看，在我国企业信息化产业中占主导地位的成套设备信息系统有三类。 第一类是基于可编程序控制器的DCS信息系统，其优点是PLC可以与非智能型元 件直接相连。其局限是随着监控的信息量增加，PLC模块、连接线缆会急剧增加。造成这类 系统铜耗高、可靠性差、维护难，性价比低；只适合用在简单的信息系统中。第二类是基于标准现场总线的信息系统。目前，占主流的用于成套设备信息化现 场总线有DEVICENET、PROFIBUS、MODBUS等。只有严格符合标准现场协议的智能设备才能挂 接在相应的现场总线上，其他具有标准现场总线接口的智能设备可通过标准总线转换设备 挂接在相应的现场总线上。第三类是基于通信管理机的信息系统。我国综保装置的通讯协议主要是综保装 置生产厂家自定义的协议，或符合电力系统规约，为了解决综保装置的信息化问题，通信 管理机技术是在我国变电站综合自动化的产业中发展起来了。通信管理机设备接口主 要是RS-485或CAN，上行接口主要是工业以太网。后来的通信管理机也支持PR0FIBUS、 DEVICENET等现场总线接口。我国自行研制的通信管理机，开始关注了我国智能设备的信息化技术问题，并且 取得成功，广泛用在我国各种配电系统中。最典型的通信管理机一般有6个下行设备接口， 两个以太网上行接口 ；每个下行接口可连接多个设备。多个通信管理机通过光纤、或无线 通讯等方式连接到厂级工业以太网上，实现扩容的目的。同时自动化系统或其他信息系统 也要通过上层工业以太网，才能实现对成套设备的控制。详细情况在一种继电保护运行管 理信息系统(CN201345663Y)中有介绍。然而，用通信管理机组成的用于成套设备信息化的信息系统，是用单一设备实现 了自定义协议的转换，因此，每个通信管理机可接入的设备数量，接口类型、协议类型是固 定的；系统的扩充依耐于上层局域网络，而基于碰撞检测技术的以太网总线系统，严格来讲 不是可靠的系统，不适合要求可靠性要绝对保证的信息的传输；通过上层局域网络间接地 与自动化系统或其他信息系统之间相连，要经过若干局域网设备，不符合自动化系统或其 他信息系统实时性高的要求。通信管理机大多数都是在工业计算机的基础上，发展起来的 嵌入式系统；运行的是通用的Windows或Linux操作系统，由于通用操作系统的封闭性及复 杂性，很难实现类似于可编程序控制器一样的可靠性技术；通信管理机的体积也因此比较 大，一般都需要专用的通讯柜，减少了紧缺的柜体位置。基于以上原因，实际中常见的用于成套设备信息化的信息系统是一种混合类型的 信息系统，既有基于通信管理机的信息系统用来实现上层监控，又有基于可编程序控制器 的DCS信息系统用来现场控制；同时，也决定了基于通信管理机的信息系统不能得到更广 泛的应用。因此，基于通信管理机的信息系统也未能从根本上解决我国智能设备面临的困^Ml O
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于成套设备信息化的信息系统，以解决我国工业 企业信息化改造过程中，所面临的非标准协议的智能设备的信息化问题。本技术要解决的技术问题是如何以信息系统的方式解决多个自动化系统或 其他信息系统与多个智能设备之间的信息共享问题。该问题可分解为三个方面的技术问 题， 第一方面是，如何实现不同接口类型、不同协议的自动化系统或其他信息系统和 智能设备之间的信息传输问题；第二方面是，如何实现多个自动化系统或其他信息系统，与多个智能设备之间的 信息共享，所必需的信息处理问题；第三方面是，如何实现信息系统的扩充问题。本技术的技术问题是通过一种基于现场总线的网络化信息系统来解决的。连 接在该信息系统的多个自动化系统或其他信息系统，与连接在该信息系统的多个智能设备 之间能够实现信息共享；而接入信息系统的自动化系统或其他信息系统的接口协议可以是 标准的，也可以是自定义的；接入信息系统的智能设备的接口协议可以是标准的，也可以是 自定义的。因为该信息系统有接口及协议的转换作用。本技术信息系统由基本要素模块组成，基本要素模块之间以CAN总线连接； 该信息系统具有可扩充性，也就是说，构成信息系统的基本要素模块的数量，以及CAN总线 的数量是可以变化的；信息系统的智能设备接入接口和自动化系统或其他信息系统接入接 口本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于成套设备信息化的信息系统，其特征在于它包括组成该信息系统的四种类型基本要素：ａ、系统ＣＡＮ总线，连接系统内部的基本要素模块，ｂ、总线集中器（Ｃ），它是成套智能设备的接入设备，包括用于与成套智能设备连接的设备接入接口，包括与系统ｃａｎ总线连接的系统ｃａｎ总线接口，ｃ、总线转换器（Ｓ），是自动化系统或其他信息系统的接入设备，包括用于与自动化系统或其他信息系统连接的设备接入接口，包括与系统ｃａｎ总线连接的系统ｃａｎ总线接口，ｄ、级联集中器（Ｊ），它是用于在两条系统ｃａｎ总线之间建立连接，包括两个系统总线接口，分别用于连接两条系统ＣＡＮ总线；系统中至少包括一个总线集中器（Ｃ）和一个总线转换器（Ｓ），任何一个总线集中器（Ｃ）和总线转换器（Ｓ）都与系统中的一条系统ＣＡＮ总线相连，系统中至少包括一条系统ＣＡＮ总线，两条系统ｃａｎ总线之间由级联集中器（Ｊ）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：乔焕平，
申请(专利权)人：乔焕平，
类型：实用新型
国别省市：62