[发明专利]实现DCS系统中对等通信的控制器、操作站、设备及方法

说明书

本发明涉及DCS系统，公开了一种用于实现DCS系统中对等通信的控制器、操作站、设备及方法，其中，所述控制器被配置成：接收来自操作站的数据传输请求；基于所述数据传输请求，确定用于与所述操作站的当前操作页面进行数据传输的页面通讯管道；以及经由所述页面通讯管道与所述操作站进行数据传输。

技术领域

本发明涉及DCS系统(Distributed Control System，分布式控制系统)，具体地，涉及一种用于实现DCS系统中对等通信的控制器、操作站、设备及方法。

背景技术

DCS系统中，系统网是实现监控级与控制级之间通信的网络，一般采用工业以太网，系统网络上一般至少有两类站点：过程控制站和操作员站；过程控制站实现对现场数据的采集、运算以及控制，操作员站实现对现场数据的监视、操作和管理。过程控制站和操作员站之间相互通信完成数据交互，它们之间的通信一般有两种模式：C/S模式、P-P模式(对等通信)。

系统网各节点的通信采用C/S模式的情况是：由两台冗余数据服务器与控制站进行实时通信，所有操作站都会向两台服务器请求数据。这种模式一般可以完成大规模DCS系统的操作站和控制站的之间的数据通信，通信效率较高。但是这种结构的最大问题是：充当数据服务器的两台服务器成为事实上的数据网关，成为系统可靠性的瓶颈，因此，一方面服务器的某种故障会造成整个系统通信失效的情况(包括服务器硬件采用通用的商业服务器以及采用微软Server操作系统的不稳定性以及不可控性)，造成整个DCS系统瘫痪，系统的可靠性很低，很难满足工业控制系统对可靠性的需求；另一方面，在服务器的数据转发过程中，实时性大大降低，每次数据交换需要通过服务器中转两次，对于工业控制而言常常不能满足。

传统的P-P结构系统是把操作站与控制器看作通讯的发起和响应方，操作站为了保证来自操作员的任何数据需求，因此把有可能需要的数据均向控制器进行请求，并且每台操作站均需要获得控制器的数据，需要与其进行通信。因此传统的P-P模式从表象上看，确实实现了控制器与操作站之间的数据直接交换，但是存在几个问题：当系统规模变大时，其通信效率变得低下，数据更新缓慢；由于各个站点均需要通信，网络负荷变得很大，造成系统不稳定因素，以及通讯的实时性不高，数据延迟大的问题；另外，这种通信模式对控制器的网络性能要求极高，一般的嵌入式的控制器性能难以满足要求，只好配置高档的处理器芯片，造成系统成本急剧增大。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于实现DCS系统中对等通信的控制器、操作站、设备及方法，其能够实现大规模DCS系统中，多个操作站与多个控制器之间确定性、实时性、高效率的对等通讯。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于实现DCS系统中对等通信的控制器，所述控制器被配置成：接收来自操作站的数据传输请求；基于所述数据传输请求，确定用于与所述操作站的当前操作页面进行数据传输的页面通讯管道；以及经由所述页面通讯管道与所述操作站进行数据传输。

相应地，本发明还提供一种用于实现DCS系统中对等通信的操作站，所述操作站被配置成：向控制器申请操作站通讯管道；根据当前操作页面的数据大小与当前申请的操作站通讯管道来申请页面通讯管道；以及经由所述页面通讯管道与所述控制器进行数据传输。

相应地，本发明还提供一种用于实现DCS系统中对等通信的设备，该设备包括：上述的控制器，以及上述的操作站。

相应地，本发明还提供一种用于实现DCS系统中对等通信的方法，所述方法包括：接收来自所述操作站的数据传输请求；基于所述数据传输请求，确定用于与所述操作站的当前操作页面进行数据传输的页面通讯管道；以及经由所述页面通讯管道与所述操作站进行数据传输。

相应地，本发明还提供一种用于实现DCS系统中对等通信的方法，所述方法包括：向控制器申请操作站通讯管道；根据当前操作页面的数据大小与当前申请的操作站通讯管道来申请页面通讯管道；以及经由所述页面通讯管道与所述控制器进行数据传输。