一種gps直取式的精準(zhǔn)soe記錄系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄系統(tǒng)，包括至少一個(gè)工作站及GPS系統(tǒng)，所有工作站通過(guò)通訊控制總線與至少一個(gè)控制處理器建立連接，每個(gè)控制處理器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與至少兩個(gè)多事件順序記錄站建立連接，其特征在于，GPS系統(tǒng)與所有多事件順序記錄站直接連接，由GPS系統(tǒng)為所有多事件順序記錄站提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)源。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：直接從GPS系統(tǒng)讀取日期時(shí)間數(shù)據(jù)，通過(guò)非通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的純電平信號(hào)作為同步基準(zhǔn)觸發(fā)點(diǎn)，保證各個(gè)SOE的時(shí)間同步精確到1毫秒之內(nèi)，從而使各個(gè)SOE之間的數(shù)據(jù)分辨率真正達(dá)到1毫秒。
【專利說(shuō)明】一種GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多事件順序記錄站(以下簡(jiǎn)稱為S0E)時(shí)間基準(zhǔn)同步系統(tǒng)，用于克服目前分散控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱為DCS)多個(gè)SOE由于時(shí)間基準(zhǔn)有偏移而造成的不準(zhǔn)確，屬于自動(dòng)控制儀表【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在大型的DCS中，隨著功能和規(guī)模不斷增大以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性的不斷增強(qiáng)，往往需要若干個(gè)S0E，并且各個(gè)SOE之間的部分事件信號(hào)是關(guān)聯(lián)的，這樣就必須對(duì)各個(gè)不同的SOE進(jìn)行時(shí)間同步。
[0003]目前，絕大多數(shù)的國(guó)內(nèi)外DCS采用在以太網(wǎng)上的時(shí)間廣播方式對(duì)控制處理器DPU進(jìn)行同步，然后再由控制處理器DPU對(duì)SOE進(jìn)行同步，即使采用GPS系統(tǒng)，GPS系統(tǒng)要么如圖1所示，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的一臺(tái)指定的工作站(該工作站即為時(shí)間服務(wù)器)進(jìn)行同步，然后由工作站對(duì)其余工作站和控制處理器DPU進(jìn)行同步，這種方式對(duì)于時(shí)間同步的數(shù)據(jù)傳送要經(jīng)過(guò)三層通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)路徑；要么如圖2所示，GPS系統(tǒng)自身作為時(shí)間服務(wù)器對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的工作站和控制處理器DPU進(jìn)行同步，最后都由控制處理器DPU對(duì)SOE進(jìn)行同步，這種方式對(duì)于時(shí)間同步的數(shù)據(jù)傳送要經(jīng)過(guò)兩層通訊協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)路徑。但是由于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳送是有時(shí)間差的，尤其在控制處理器DPU和SOE之間的現(xiàn)場(chǎng)總線由于通訊速率不可能很高，但安全性要求又較高(通訊過(guò)程要校驗(yàn))，因此其不同的SOE的時(shí)間精度一般最高只能達(dá)到幾個(gè)毫秒級(jí)，而SOE最基本要求的分辨率為I毫秒，所以現(xiàn)存的方法一般不能滿足實(shí)際的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是使各個(gè)SOE之間的時(shí)間同步真正精確到I毫秒。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄系統(tǒng)，包括至少一個(gè)工作站及GPS系統(tǒng)，所有工作站通過(guò)通訊控制總線與至少一個(gè)控制處理器建立連接，每個(gè)控制處理器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與至少兩個(gè)多事件順序記錄站建立連接，其特征在于，GPS系統(tǒng)與所有多事件順序記錄站直接連接，由GPS系統(tǒng)為所有多事件順序記錄站提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)源。
[0006]優(yōu)選地，所述GPS系統(tǒng)內(nèi)設(shè)具有RS485串口的差分模塊和脈沖電平輸出的TTL模塊；每個(gè)所述多事件順序記錄站向外擴(kuò)展有RS485串口接口和SYNC同步接口 ；所有多事件順序記錄站的RS485串口與GPS系統(tǒng)的差分模塊的RS485串口連接，所有多事件順序記錄站的SYNC同步接口與GPS系統(tǒng)的差分模塊的TTL模塊的輸出端連接。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:直接從GPS系統(tǒng)讀取日期時(shí)間數(shù)據(jù)，通過(guò)非通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的純電平信號(hào)作為同步基準(zhǔn)觸發(fā)點(diǎn)，保證各個(gè)SOE的時(shí)間同步精確到I毫秒之內(nèi)，從而使各個(gè)SOE之間的數(shù)據(jù)分辨率真正達(dá)到I毫秒。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0008]圖1為傳統(tǒng)DCS的GPS對(duì)時(shí)方式一示意圖；
[0009]圖2為傳統(tǒng)DCS的GPS對(duì)時(shí)方式二示意圖；
[0010]圖3為本發(fā)明的GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄系統(tǒng)示意圖；
[0011]圖4具有GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄技術(shù)的三冗錯(cuò)控制系統(tǒng)樣機(jī)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0013]如圖3所示，本實(shí)施例公開(kāi)的一種GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄系統(tǒng)包括多個(gè)工作站，所有工作站通過(guò)通訊控制總線同時(shí)與多個(gè)控制處理器DPU建立連接，每個(gè)控制處理器DPU又通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線連接多個(gè)多事件順序記錄站S0E。
[0014]GPS系統(tǒng)內(nèi)設(shè)具有RS485串口的差分模塊和脈沖電平輸出的TTL模塊。每個(gè)多事件順序記錄站SOE向外擴(kuò)展有RS485串口接口和SYNC同步接口。所有多事件順序記錄站SOE的RS485串口與GPS系統(tǒng)的差分模塊的RS485串口連接，所有多事件順序記錄站SOE的SYNC同步接口與GPS系統(tǒng)的差分模塊的TTL模塊的輸出端連接。GPS系統(tǒng)的差分模塊的RS485串口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包含日期和時(shí)間，而TTL模塊傳送的是電平信號(hào)，不是通訊數(shù)據(jù)，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的缺點(diǎn)。
[0015]將本發(fā)明應(yīng)用于三冗錯(cuò)控制系統(tǒng)后如圖4所示，三冗錯(cuò)控制系統(tǒng)的每組控制處理器DPU下可以掛接96塊各種類型的卡件，每塊卡件即為一個(gè)多事件順序記錄站S0E。整個(gè)系統(tǒng)可以具有64個(gè)組控制器。圖4為一個(gè)三冗錯(cuò)控制系統(tǒng)DEMO演示系統(tǒng)，其擁有兩套工程師站，一組交換機(jī)，兩組三冗錯(cuò)控制器控制處理器DPU，每組控制處理器DPU下掛三層機(jī)槽，每機(jī)槽擁有開(kāi)關(guān)量輸入卡、開(kāi)關(guān)量輸出卡、模擬量輸入卡和模擬量輸出卡各兩塊。
[0016]對(duì)于核電廠、煉化廠和火電廠等行業(yè)需求大型DCS而言，其相關(guān)聯(lián)的事件順序記錄的點(diǎn)數(shù)每個(gè)SOE的點(diǎn)數(shù)，因此事件順序記錄的點(diǎn)數(shù)會(huì)放在同一控制處理器DPU的不同SOE下，或不同的控制處理器DPU的不同的SOE下。
[0017]采用多點(diǎn)數(shù)毫秒脈沖發(fā)生器連接在同一控制處理器DPU的不同SOE下，或不同的控制處理器DPU的不同的SOE下，多點(diǎn)數(shù)毫秒脈沖發(fā)生器的每個(gè)輸出連接一點(diǎn)到SOE中，讓每個(gè)SOE捕獲的每個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為I毫秒進(jìn)行測(cè)試，這時(shí)當(dāng)不采用GPS直取式的SOE記錄技術(shù)時(shí)而采用傳統(tǒng)時(shí)間同步方式，根據(jù)每個(gè)控制處理器DPU每帶的卡件個(gè)數(shù)的不同，SOE采樣得到的數(shù)據(jù)之間相差若干毫秒，甚至前后順序會(huì)發(fā)生錯(cuò)亂。而采用本發(fā)明的GPS直取式的SOE記錄技術(shù)時(shí)，能夠準(zhǔn)確地識(shí)別SOE事件順序，并且彼此之間相差I(lǐng)毫秒。
【權(quán)利要求】
1.一種GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄系統(tǒng)，包括至少一個(gè)工作站及GPS系統(tǒng)，所有工作站通過(guò)通訊控制總線與至少一個(gè)控制處理器(DPU)建立連接，每個(gè)控制處理器(DPU)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線與至少兩個(gè)多事件順序記錄站(SOE)建立連接，其特征在于，GPS系統(tǒng)與所有多事件順序記錄站(SOE)直接連接，由GPS系統(tǒng)為所有多事件順序記錄站(SOE)提供統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)源。
2.如權(quán)利要求1所述的一種GPS直取式的精準(zhǔn)SOE記錄系統(tǒng)，其特征在于:所述GPS系統(tǒng)內(nèi)設(shè)具有RS485串口的差分模塊和脈沖電平輸出的TTL模塊；每個(gè)所述多事件順序記錄站(SOE)向外擴(kuò)展有RS485串口接口和SYNC同步接口 ；所有多事件順序記錄站(SOE)的RS485串口與GPS系統(tǒng)的差分模塊的RS485串口連接，所有多事件順序記錄站(SOE)的SYNC同步接口與GPS系統(tǒng)的差分模塊的TTL模塊的輸出端連接。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103543713SQ201310470132
【公開(kāi)日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】章偉杰, 屠勤, 朱武亭 申請(qǐng)人:上海發(fā)電設(shè)備成套設(shè)計(jì)研究院