專利名稱：采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種新型完整的工業(yè)控制系統(tǒng)構(gòu)架，特別是一種采用萬用監(jiān)測控 制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的分布式工業(yè)控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線通訊方式，無法實(shí)現(xiàn)幾萬點(diǎn)大容量及高 速性能，實(shí)現(xiàn)控制管理一體化很麻煩。采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)如大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫SQL等功能強(qiáng)大， 可有10億個(gè)數(shù)據(jù)容量大，可以實(shí)現(xiàn)控制與管理一體化平臺(tái)，但使用時(shí)必須安裝網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 器，由網(wǎng)絡(luò)工作站進(jìn)行操作，使用數(shù)據(jù)庫時(shí)系統(tǒng)復(fù)雜投資大，工作速度慢，還有一個(gè)致命的 缺點(diǎn)是系統(tǒng)可靠性差，一旦服務(wù)器損壞，系統(tǒng)就癱瘓。在高可靠的應(yīng)用場合，為了可靠，用雙 服務(wù)器或四服務(wù)器作冗余備份，但軟件更復(fù)雜不通用，投資更大，一般場合用不起。必須創(chuàng) 造一個(gè)更好的方式。同時(shí)工業(yè)控制系統(tǒng)廣泛采用PLC可編程控制器，但由于PLC輸入不可 編程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、模擬量控制不可編程、用通訊方式而非網(wǎng)絡(luò)化無法實(shí)現(xiàn)大容量等，也必須創(chuàng) 造一種更好的PLC方式。需要這二種創(chuàng)新來構(gòu)成一種新的完整的工業(yè)控制系統(tǒng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一 體化平臺(tái)，主要解決現(xiàn)有采用總線通訊方式的系統(tǒng)，無法實(shí)現(xiàn)幾萬點(diǎn)大容量及高速性能，實(shí) 現(xiàn)控制管理一體化很麻煩的技術(shù)問題。本實(shí)用新型主要分布數(shù)據(jù)庫平臺(tái)及萬用監(jiān)控二個(gè)部分組成一套完整的工業(yè)控制 系統(tǒng)。1.分布數(shù)據(jù)庫平臺(tái)主要解決大容量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)均需要配備硬件服務(wù)器，一旦服務(wù) 器損壞，系統(tǒng)就癱瘓的技術(shù)問題；使用中即使壞掉幾個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫不影響數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工作， 其他所有節(jié)點(diǎn)仍能正常工作；控制與管理一體化；而且與帶服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比交換 速度快得多，其數(shù)據(jù)庫容量也不低于目前已有的大型數(shù)據(jù)庫；特創(chuàng)路由器連接方式使本平 臺(tái)也能兼容連接現(xiàn)有的各種現(xiàn)場總線設(shè)備。2.萬用監(jiān)測控制器保留了國際PLC產(chǎn)品的功能，但獨(dú)創(chuàng)了不同的“直接邏輯式填 表”編程方式，更適用于電子技術(shù)人員，同時(shí)發(fā)展了輸入端傳感器可編程及模擬量邏輯控制 可編程二個(gè)創(chuàng)新功能，同時(shí)采用本專利的高速大容量平臺(tái)，是一種全新的PLC技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)，其特征在于它包 括雙以太網(wǎng)平臺(tái)和連接在雙以太網(wǎng)平臺(tái)上的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片(以ZL00125634.3“分布式數(shù)據(jù)庫高速響應(yīng)實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)”的原理集成的芯片或組 件，簡稱AutoNet)和在線驅(qū)動(dòng)接口(Udboard)；所述的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片另一端連接萬用 監(jiān)測控制器和路由器；所述的在線驅(qū)動(dòng)接口的另一端連接監(jiān)控系統(tǒng)電腦和管理系統(tǒng)電腦。所述的采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)，其特征在于所述的萬用監(jiān)測控制器由CPU、EEPR0M、A/D轉(zhuǎn)換器、放大器(AMP)和輸入輸出開關(guān)矩陣構(gòu)成； 其中，CPU、A/D等為標(biāo)準(zhǔn)電路，EEPR0M、AMP、輸入輸出開關(guān)矩陣組成了配合軟件自動(dòng)選擇放 大器及控制邏輯的專用電路，實(shí)現(xiàn)萬用監(jiān)測控制功能。。所述的采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)，其特征在于所 述的在線驅(qū)動(dòng)接口的另一端還連接服務(wù)器或采用無服務(wù)器的分布式數(shù)據(jù)庫。藉由上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型主要具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型系統(tǒng)中無需配置硬件的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，因此，硬件成本降低。本 實(shí)用新型系統(tǒng)與帶服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比交換速度快得多，其數(shù)據(jù)庫容量也不低于目前 已有的大型數(shù)據(jù)庫。2、本實(shí)用新型系統(tǒng)在使用中即使壞掉幾個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫不影響數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工作，其 他所有節(jié)點(diǎn)仍能正常工作，可靠性高。3、萬用監(jiān)測控制器單一品種能夠可編程作為工業(yè)控制各種各樣功能的監(jiān)控器，萬 用，對(duì)設(shè)備制造與維修帶來很大方便。4、特制路由器使平臺(tái)整合連接現(xiàn)有的現(xiàn)場總線設(shè)備。5、可使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫構(gòu)成控制管理一體化系統(tǒng)。6、本實(shí)用新型組成一套完整的新型工業(yè)控制系統(tǒng)。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型系統(tǒng)中萬用監(jiān)測控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，它是本實(shí)用新型一種采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一 體化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示它包括雙以太網(wǎng)平臺(tái)1和連接在雙以太網(wǎng)平臺(tái)上1的 自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片2和在線驅(qū)動(dòng)接口 3 ；所述的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片2另一端連接萬用監(jiān)測 控制器4和路由器5 ；所述的在線驅(qū)動(dòng)接口 3的另一端連接監(jiān)控系統(tǒng)電腦61和管理系統(tǒng)電 腦62。所述的在線驅(qū)動(dòng)接口 3的另一端還可以連接服務(wù)器63。如圖2所示，所述的萬用監(jiān)測控制器4由CPU 4UEEPROM 42、A/D轉(zhuǎn)換器43、放大 器44和輸入輸出開關(guān)矩陣45構(gòu)成；其中，EEPROM 42分別連接CPU 41和輸入輸出開關(guān)矩 陣45，CPU 41、A/D轉(zhuǎn)換器43、放大器44和輸入輸出開關(guān)矩陣45則依次連接。上述控制器 將各種傳感器品種的輸入歸結(jié)成8種放大器(數(shù)量可增減)，用可編程邏輯選擇，使控制器 每個(gè)端子可編程為任何傳感器輸入，也可以可編程為輸出，成為萬用監(jiān)測控制器。用專用 EEPROM邏輯組成全功能可編程邏輯控制器，并擴(kuò)展模擬量邏輯控制和調(diào)節(jié)。因此本實(shí)用新 型系統(tǒng)中的萬用監(jiān)測控制器能夠取代國際上PLC控制器，也能夠取代各種采集控制器，一 物全能。本實(shí)用新型系統(tǒng)中的萬用監(jiān)測控制器的一種實(shí)施例采用了每個(gè)萬用監(jiān)測控制器 64個(gè)信息點(diǎn)(可32 256變化)，平臺(tái)上最多可插接萬用監(jiān)測控制器1000臺(tái)，并可以插接 1000臺(tái)PC電腦，PC電腦可用現(xiàn)有的組態(tài)軟件或VB、VC編制的軟件包監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)。為了 獨(dú)立平臺(tái)上的各種設(shè)備和信息的全匯總，萬用監(jiān)測控制器采用VLAN(超級(jí)分區(qū))類似的方 法，實(shí)施例采用32個(gè)分區(qū)，PC電腦設(shè)權(quán)限匯總信息，也可以用路由器導(dǎo)通各區(qū)數(shù)據(jù)。[0023]本實(shí)用新型是依據(jù)發(fā)明專利ZL00125634. 3 “分布數(shù)據(jù)庫式高速響應(yīng)實(shí)時(shí)控制網(wǎng) 絡(luò)”的原理發(fā)展成一種完整的工業(yè)控制與管理一體化系統(tǒng)的總框架，是一種64000點(diǎn)信息及 1000臺(tái)PC電腦的大容量、1毫秒以內(nèi)信息高速響應(yīng)、采用不需服務(wù)器的分布式數(shù)據(jù)庫及大 型管理數(shù)據(jù)庫、采用標(biāo)準(zhǔn)化的萬用監(jiān)測控制器可編程實(shí)現(xiàn)工業(yè)全功能監(jiān)測控制、采用路由 器整合現(xiàn)有各種規(guī)格監(jiān)測控制器的完整的工業(yè)控制與管理一體化平臺(tái)，由于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不 用服務(wù)器，被稱為虛擬數(shù)據(jù)庫平臺(tái)，本實(shí)用新型平臺(tái)總框架的實(shí)用性已經(jīng)過大型工程驗(yàn)證 成功。為了保證工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)備和數(shù)據(jù)傳送的可靠性，本實(shí)用新型采用雙套以太網(wǎng)并用 的冗余設(shè)計(jì)，當(dāng)然，也可以簡化為單網(wǎng)工作。本實(shí)用新型平臺(tái)數(shù)據(jù)傳播是一個(gè)數(shù)據(jù)庫概念接口，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文接收或發(fā)送一個(gè) 數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。接口快速發(fā)送實(shí)時(shí)變化數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，同時(shí)慢速發(fā)送非變化歷史數(shù)據(jù)，因此每個(gè) 用戶接口必須設(shè)一個(gè)全網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)塊，用以存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)庫，同時(shí)收到實(shí)時(shí)變化數(shù)據(jù)馬 上刷新數(shù)據(jù)庫，才能實(shí)現(xiàn)接收到全網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)其平臺(tái)信息傳播響應(yīng)小于1毫秒。每個(gè)節(jié) 點(diǎn)均收到全網(wǎng)數(shù)據(jù)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)共享，同時(shí)實(shí)現(xiàn)可節(jié)點(diǎn)即插即用。平臺(tái)采用路由器整合現(xiàn)有串口與現(xiàn)場總線等各種規(guī)格的設(shè)備，使現(xiàn)有設(shè)備也可讀 寫平臺(tái)數(shù)據(jù)庫。管理系統(tǒng)均使用大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫，用二種方式實(shí)現(xiàn)控制與管理一體化第一種 方法是在管理系統(tǒng)服務(wù)器中運(yùn)行現(xiàn)有的組態(tài)軟件，利用組態(tài)軟件中的SQL指令，將64000 點(diǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫嵌入到大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，使管理系統(tǒng)可方便地讀寫實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了 控制與管理一體化，用此方法時(shí)管理系統(tǒng)還需要服務(wù)器；第二種方法是使用發(fā)明專利 ZL00125634. 3的原理，增加報(bào)文長度與分布式硬盤檢索協(xié)議，構(gòu)成一個(gè)高速分布式管理數(shù) 據(jù)庫，將大型關(guān)系數(shù)據(jù)庫移植使用高速分布式管理數(shù)據(jù)庫，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫與管理數(shù)據(jù)庫一體， 實(shí)現(xiàn)控制與管理一體化，此方法不需要服務(wù)器，可靠性高，并可大大提高管理系統(tǒng)的運(yùn)行速 度，但軟件開發(fā)量大。綜上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范 圍。即凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實(shí)用新型的 技術(shù)范疇。
權(quán)利要求一種采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)，其特征在于它包括雙以太網(wǎng)平臺(tái)(1)和連接在雙以太網(wǎng)平臺(tái)上(1)的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片(2)和在線驅(qū)動(dòng)接口(3)；所述的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片(2)另一端連接萬用監(jiān)測控制器(4)和路由器(5)；所述的在線驅(qū)動(dòng)接口(3)的另一端連接監(jiān)控系統(tǒng)電腦(61)和管理系統(tǒng)電腦(62)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)，其 特征在于所述的萬用監(jiān)測控制器(4)由CPU(41)、EEPROM(42)、A/D轉(zhuǎn)換器(43)、放大器 (44)和輸入輸出開關(guān)矩陣(45)構(gòu)成；其中，EEPROM (42)分別連接CPU (41)和輸入輸出開關(guān) 矩陣(45)，CPU(41)、A/D轉(zhuǎn)換器(43)、放大器(44)和輸入輸出開關(guān)矩陣(45)則依次連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系 統(tǒng)，其特征在于所述的在線驅(qū)動(dòng)接口(3)的另一端還可連接服務(wù)器(63)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種完整的工業(yè)控制系統(tǒng)，是采用萬用監(jiān)測控制器的分布數(shù)據(jù)庫控制管理一體化系統(tǒng)。它包括雙以太網(wǎng)平臺(tái)和連接在雙以太網(wǎng)平臺(tái)上的自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片和在線驅(qū)動(dòng)接口；所述自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口芯片另一端連接萬用監(jiān)測控制器和路由器；所述在線驅(qū)動(dòng)接口的另一端連接監(jiān)控系統(tǒng)電腦和管理系統(tǒng)電腦。它主要解決大容量數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)均需要配備硬件服務(wù)器，一旦服務(wù)器損壞，系統(tǒng)就癱瘓的技術(shù)問題，使用中即使壞掉幾個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫不影響數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)工作，其他所有節(jié)點(diǎn)仍能正常工作；而且與帶服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相比交換速度快得多，其數(shù)據(jù)庫容量也不低于目前已有的大型數(shù)據(jù)庫。所述的萬用監(jiān)測控制器單一品種能夠可編程作為工業(yè)控制各種各樣功能的監(jiān)控器，萬用，對(duì)設(shè)備制造與維修帶來很大方便。
文檔編號(hào)G06F17/30GK201716561SQ20102014971
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者徐紹衡 申請(qǐng)人:徐紹衡