Способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть ethernet



Способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть ethernet
Способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть ethernet

 


Владельцы патента RU 2520397:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВПО "ВГУИТ") (RU)

Изобретение относится к области систем автоматического управления. Техническим результатом изобретения является автоматическое построение системы управления с автоматическим формированием контуров управления, с упрощением конфигурирования устройств, облегчением конфигурации системы, уменьшением количества рассылаемых широковещательных пакетов, облегчением замены неисправных устройств, упрощением включения новых устройств в сеть. Способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть Ethernet, состоящий из этапов конфигурирования элементов сети, посылки первого широковещательного пакета данных, синхронизации работы относительно времени приема первого пакета данных, определения корректности работы устройства по тому, что оно посылает пакеты с определенной периодичностью, каждое устройство может посылать данные любому другому устройству в сети, регулятор может работать с несколькими контурами управления, причем формирование контуров управления происходит автоматически при наличии в сети датчика, исполнительного механизма и регулятора, при этом отправлять широковещательные пакеты может только датчик. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области систем автоматического управления, в частности к способу построения системы из отдельных модулей.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ взаимодействия для систем управления с использованием Ethernet и IP сетей [патент US 7162510 В2, МПК G06F 15/16], в соответствии с которым устройства разделяются на простые (исполнительные механизмы, датчики) и интеллектуальные (регуляторы). Регуляторы содержат всю информацию о работе системы; каждое из устройств может отправлять данные любому другому, работа устройств синхронизирована относительно первого принятого пакета, устройства в сети имеют Modbus-подобные идентификаторы.

Недостатками данного технического решения является неравноправие устройств в сети, усложненность конфигурирования устройств и конфигурации сети, сложность в реализации протокола управления.

Технической задачей изобретения является упрощение конфигурирования устройств системы, облегчение конфигурации системы, уменьшение количества рассылаемых широковещательных пакетов, облегчение замены неисправных устройств, упрощение включения новых устройств в сеть.

Техническая задача изобретения решается за счет того, что в способе построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть Ethernet, включающем этапы конфигурирования элементов сети, посылку первого широковещательного пакета данных, синхронизацию работы относительно времени приема первого пакета данных, определение корректности работы устройства по тому, что оно посылает пакеты с определенной периодичностью, в котором каждое устройство может посылать данные любому другому устройству в сети, возможность работы регулятора с несколькими контурами управления, новым является то, то данные о законе управления хранятся на исполнительном механизме, широковещательные пакеты отправляет только датчик, регулятор заранее не знает, в каком контуре управления он будет работать, возможна замена регулятора в системе без приостанавливания работы остальных устройств, работа между устройствами ведется только по IP-адресам без дополнительных идентификаторов.

Техническим результатом изобретения является автоматическое построение системы управления с автоматическим формированием контуров управления, с упрощением конфигурирования устройств, облегчением конфигурации системы, уменьшением количества рассылаемых широковещательных пакетов, облегчением замены неисправных устройств, упрощением включения новых устройств в сеть.

На фиг.1 представлены модули, составляющие систему управления: регулятор (Р), исполнительный механизм (ИМ), датчик (Д).

На фиг.2 - контур системы автоматического управления (1) при заявленном способе построения.

Способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть Ethernet осуществляется следующим образом.

Исходными данными для устройств являются закон регулирования, заданный на исполнительном механизме и идентификаторы исполнительных механизмов, заданные на датчиках. Модули обмениваются информацией через сеть Ethernet при помощи протокола UDP.

При включении, датчик начинает рассылать широковещательные пакеты start, в которых содержится адрес исполнительного механизма, с которым этот датчик должен работать.

Регулятор, получив этот широковещательный пакет, пытается установить соединение с датчиком, отправляя ему команду link и получая ответ link_resp. При этом, если регулятор уже находится в работе, то ответ он посылает с задержкой n·t, где n - количество обслуживаемых контуров регулирования, t - время задержки.

Датчик, получив команду link, останавливает рассылку широковещательных пакетов и отправляет команду link_resp. После чего начинает посылать информацию о выходном сигнале на регулятор. При необходимости, частота посылки пакетов может быть изменена отдельной командой.

Регулятор, установив связь с датчиком, посылает команду link исполнительному механизму, в котором содержится дополнительный параметр: IP адрес датчика.

Исполнительный механизм отвечает link_resp, в котором дополнительно, передает параметры регулирования. После этого, регулятор начинает обрабатывать данные с датчика в соответствии с законом управления и отправлять команды управления на исполнительный механизм. Чтобы была возможность отследить аварийную ситуацию на исполнительном механизме, с некоторой периодичностью на регулятор от него будут отправляться alive пакеты.

При аварии на регуляторе исполнительный механизм может отследить это по отсутствую пакетов - в этом случае он посылает на датчик команду restart - процесс построения системы начнется сначала. Сам же исполнительный механизм в этом случае переходит в заранее предусмотренное технологическим процессом приостановленное состояние.

При отсутствии alive пакетов от исполнительного механизма регулятор сигнализирует об аварии системе контроля и отправляет команду suspend исполнительному механизму и команду stop всем датчикам в контуре управления.

При отсутствии пакетов от датчика на исполнительный механизм также отправляется команда suspend.

Кроме резервирования регуляторов, в системе возможно осуществлять резервирование датчиков.

При включении второго датчика (Д2) в сеть он начинает рассылать широковещательные пакеты и устанавливает связь с регулятором. Если этот регулятор уже участвует в требуемом контуре управления, то датчику, который используется, отправляется команда stop, а соединение устанавливается с датчиком Д2.

Если регулятор не участвует в требуемом контуре управления, то он пытается установить связь с исполнительным механизмом. Исполнительный механизм переключается на работу с новым регулятором и отправляет команду stop датчику и регулятору, которые использовались до этого.

В предлагаемом способе есть возможность работы одного контура управления, содержащего несколько датчиков. Новый датчик при подключении устанавливает соединение с регулятором Р2. При получении команды link от Р2 исполнительный механизм отправляет команду dest_addr на датчик, содержащую IP адрес регулятора Р1, который используется в контуре в настоящий момент.

Предложенный способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть Ethernet позволяет:

- упростить конфигурирование устройств системы;

- облегчить конфигурацию системы;

- уменьшить количество рассылаемых широковещательных пакетов;

- облегчить замену неисправных устройств;

- упростить включение новых устройств в сеть.

1. Способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть Ethernet, состоящий из этапов конфигурирования элементов сети, посылки первого широковещательного пакета данных, синхронизации работы относительно времени приема первого пакета данных, определения корректности работы устройства по тому, что оно посылает пакеты с определенной периодичностью, каждое устройство может посылать данные любому другому устройству в сети, регулятор может работать с несколькими контурами управления, отличающийся тем, что формирование контуров управления происходит автоматически при наличии в сети датчика, исполнительного механизма и регулятора, при этом отправлять широковещательные пакеты может только датчик.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для формирования контура регулирования необходимы: IP адрес исполнительного механизма, хранящийся в датчике, и данные о законе регулирования, хранящиеся в исполнительном механизме.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при неисправности на регуляторе, то есть при отсутствии передаваемых пакетов от регулятора, исполнительный механизм отправляет команду датчику о начале формирования нового контура управления, при неисправности датчика или исполнительного механизма регулятор сигнализирует об аварии в системе контроля и отправляет команду остановки остальным устройствам контура.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к серверу распространения для передачи данных, полученных из видеоизображения, например, с изображением спортивной игры, например, футбольного матча.

Изобретение относится к устройству/способу обработки информации с использованием технологии DLNA (Альянс цифровых сетей для дома), позволяющим более плавно выполнять непрерывное воспроизведение.

Изобретение относится к области беспроводной связи для нисходящей передачи служебного руководства мобильного мультимедийного широковещания. Техническим результатом является сокращение потока ненужного взаимодействия для получения информации о базовых услугах, благодаря чему исключаются перегрузки, которые могут возникнуть на платформе мобильной сети, неэффективное использование диапазона частот мобильной сети, обеспечивается экономия частотных ресурсов мобильной сети и надежная работа услуг.

Изобретение относится к управлению доступом к скремблированному содержимому при иерархическом кодировании. Техническим результатом является обеспечение управления доступом к содержимому, кодированному и скремблированному по составляющим элементам иерархическим образом с меньшей вычислительной мощностью по сравнению с известными способами.

Изобретение относится к способу интеграции одного сайта в другой сайт. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей и оптимизации одновременной работы на двух сайтах за счет исключения перезагрузок и обновления страниц сайтов.

Изобретение относится к способу и устройству поддержки мобильности в системе мобильного вещания и, в частности, к поддержке мобильности в системе мобильного вещания, которая использует электронный справочник услуг (ESG).

Изобретение относится к системе на основе стандарта конвергенции широковещательных и мобильных услуг (CBMS), и в частности к способу и устройству для выбора электронного расписания услуг (ESG) в CBMS-системе.

Изобретение относится к способу и системе обработки переключения каналов, в частности, Интернет-телевидения (IPTV). Техническим результатом является повышение эффективности переключения каналов.

Изобретение относится к устройству связи и способу связи. Технический результат заключается в осуществлении вызова команд между операционными системами без снижения уровня безопасности операционных систем.

Изобретение относится к технике космической связи и может быть использовано в наземных станциях, работающих с высокоэллиптическими и геостационарными космическими аппаратами для приема информации гелиогеофизического назначения, сформированной бортовым радиотехническим комплексом геостационарного или высокоэллиптического искусственного спутника Земли, для дальнейшей нормализации передачи выделенной достоверной информации различным организациям.

Изобретение относится к системе и способу беспошлинной торговли на транспортном средстве. Технический результат заключается в повышении оперативности приёма и обработки заказов с помощью вычислительных средств.

Изобретение относится к клиент-серверным системам, в частности к технологиям, в которых сервер и маршрутизатор находятся в одной и той же физической вычислительной системе, в которой используется оптимизированная транспортировка для переноса клиентского запроса от маршрутизатора на сервер и возвращения ответа.

Изобретение относится к области взаимодействия программных приложений. Техническим результатом является автоматизация представления функциональных аспектов целевой службы клиентской службе.

Изобретение относится к системе и способу для проведения компьютерных судебных криминалистических экспертиз карт с магнитной полосой. Техническим результатом является возможность проведения экспертизы карт с магнитной полосой путем использования аппаратных и программных средств системы из нескольких автоматизированных рабочих мест (АРМ), что позволяет снизить ресурсоемкость и повысить оперативность компьютерной криминалистической экспертизы.

Изобретение относится к способу обучения пользователя использованию веб-сайта. Способ включает получение интерактивного веб-контента от веб-сайта и отображение этого интерактивного веб-контента пользователю совместно с информацией обучения пользователя взаимодействию с веб-сайтом.

Изобретение относится к системам предоставления информации на основе технологии аргументированной реальности. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей получения информации пользователем без ограничений местоположения.

Изобретение относится к вычислительной технике и направлено на построение эффективного спецпроцессора, осуществляющего поиск Гамильтонова цикла в графе, заданном матрицей смежностей, хранящейся в памяти.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании магистрально модульных управляющих вычислительных систем. Технический результат - повышение производительности контроллера.

Изобретение относится к средствам компьютерной обработки данных. Техническим результатом является повышение быстродействия и увеличение пропускной способности компьютерной системы.

Изобретение относится к вычислительной технике имеющей сложную многоуровневую ветвящуюся структуру с высоким уровнем живучести в процессе боя. Технический результат заключается в повышении надежности работы автоматизированной системы управления боевого корабля за счет применения структурного и функционального резервирования на уровне системы, приборов, модулей, информативных линий связи и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).

Группа изобретений относится к способу и системе распространения приложений на сетевые мобильные устройства. Технический результат заключается в повышении быстродействия распространения и установки приложений для мобильных устройств. Система содержит приложение, работающее на сетевом мобильном устройстве, базу данных, хранящую список контактов на сетевом мобильном устройстве, средства для отсылки приглашения установить приложение на некоторые сетевые мобильные устройства из списка контактов и для установки приложения после принятия приглашения установить приложение, средства для повтора предыдущих шагов для каждого контакта по каждому сетевому мобильному устройству, а также сервер, для предоставления приложения, работающего на сетевом мобильном устройстве посредством базы данных приложений, клиентской базы данных и блока распространения приложения, при этом клиентская база данных подразделяется на суб-базу данных зарегистрированных клиентов и суб-базу данных незарегистрированных клиентов, а база данных приложений включает все приложения, которые требуются для установки на мобильных сетевых устройствах клиентов, при этом блок распространения приложения адаптируется для контакта с незарегистрированными пользователями из суб-базы данных незарегистрированных клиентов для приглашения некоторой части этих незарегистрированных пользователей установить данное приложение. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх