
技术摘要:
本发明涉及一种实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程控制系统,包括:后台监控服务子系统、逻辑组态调试子系统、实际控制器集群、虚拟控制器集群以及监控网络,其中:所述实际控制器集群包括一个以上带有实际I/O单元的实际控制器,所述虚拟控制器集群包括一个以上带有 全部
背景技术:
随着工业生产过程对自动化水平的要求不断提高,分散控制系统(Distributed Control System,DCS)在各个领域得到了广泛的应用。在现有技术中,常规控制系统的控制 逻辑运算任务全部在实际控制器执行,虚拟控制器作为实际控制器的仿真器,仅用于控制 逻辑的前期离线调试或系统仿真培训。如图1(a)和图1(b)所示,根据不同应用场景,分散控 制系统或为全实际控制器系统,即只有实际控制器集群进行控制逻辑运算,或为全虚拟控 制器系统,即只有虚拟控制器集群进行控制逻辑运算。 对于实际控制器来说,其在DCS应用中存在以下两个问题:1、限于实际控制器的软 硬件性能,难以运算对资源要求较高的高级智能控制逻辑;2、对于可靠性要求不高的常规 控制逻辑由实际控制器运算的造价较高。对于虚拟控制器来说,其运行于服务器,满足高级 智能控制逻辑的运行需要,且多台虚拟控制器可同时运行于同一台服务器,造价较实际控 制器来说较低。然而,虚拟控制器无法采集和输出硬接点信号,应用场景有限。
技术实现要素:
在现有技术中,全实际控制器系统用于现场实际生产过程控制,而全虚拟控制器 系统用于仿真教学及算法逻辑验证,两者在数据交互上的不一致导致无法同时共网运行, 两类控制器无法进行数据共享,难以合理利用系统资源,导致高级智能控制逻辑得不到充 分应用,对可靠性要求不高的系统建设及维护成本较高。 因此,本申请提出一种实际控制器和虚拟控制器混合组网系统及其数据通讯的方 法,将实际控制器和虚拟控制器一起进行混合组网,实际控制器采集和/或输出硬接点信号 和通讯信号,并运算部分常规控制逻辑,虚拟控制器运算高级智能控制逻辑和对可靠性要 求不高的常规控制逻辑,充分利用系统内服务器的资源,减少对实际控制器的投入。通过利 用实际控制器和虚拟控制器各自的特点并合理分配实际控制器和虚拟控制器执行的控制 逻辑,能够提高系统控制精度,减少实际控制器配置数量,降低系统成本。 根据本发明的第一个方面,提供一种实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程控 制系统,包括: 实际控制器集群,其包括一个以上带有实际I/O单元的实际控制器; 虚拟控制器集群,其包括一个以上带有虚拟I/O板卡的虚拟控制器;以及 监控网络,所述实际控制器集群中一个以上的实际控制器以及所述虚拟控制器集 群中一个以上的虚拟控制器均直接连接至所述监控网络; 其中,所述一个以上的虚拟控制器中的任一者用于向所述一个以上的实际控制器 中的任一者请求控制逻辑运算输入信号,接收所述控制逻辑运算输入信号,基于所接收的 4 CN 111596627 A 说 明 书 2/6 页 控制逻辑运算输入信号执行控制逻辑运算,并将运算结果发送至所述一个以上的实际控制 器中的任一者进行输出。 根据本发明的第二个方面,提供一种在实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程 控制系统中进行数据通讯的方法,所述实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程控制系统 包括后台监控服务子系统、逻辑组态调试子系统、实际控制器集群、虚拟控制器集群以及监 控网络,其中:所述实际控制器集群包括一个以上带有实际I/O单元的实际控制器,所述虚 拟控制器集群包括一个以上带有虚拟I/O板卡的虚拟控制器,所述后台监控服务子系统、所 述逻辑组态调试子系统、所述实际控制器集群中一个以上的实际控制器以及所述虚拟控制 器集群中一个以上的虚拟控制器均直接连接至所述监控网络,所述一个以上的实际控制 器、所述一个以上的虚拟控制器、所述后台监控服务子系统以及所述逻辑组态调试子系统 中的任一者作为数据请求端,所述方法包括: 所述数据请求端向目标控制器发送广播报文,其中,所述目标控制器为所述一个 以上的实际控制器以及所述一个以上的虚拟控制器中不同于所述数据请求端的任一者; 所述数据请求端接收所述目标控制器发送的应答报文,所述应答报文包括所述目 标控制器的IP地址以及端口号; 所述数据请求端根据所接收的所述目标控制器的IP地址以及端口号与所述目标 控制器进行数据交互。 附图说明 为进一步清楚解释本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明 与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。 在下面的附图中: 图1(a)是现有技术中全实际控制器系统的示意图。 图1(b)是现有技术中全虚拟控制器系统的示意图。 图2是根据本发明实施例的实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程控制系统的 架构示意图。 图3是根据本发明一个实施例的实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程控制系 统的硬件结构框图。 图4是根据本发明另一个实施例的实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程控制 系统的硬件结构框图。 图5是根据本发明实施例的根据实际控制器和虚拟控制器混合组网的过程控制系 统的数据通讯方法的流程图。