專利名稱：自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)化儀器儀表領(lǐng)域，特別涉及控制系統(tǒng)中一種高分辨率模塊化的事件順序記錄系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
事件順序記錄(SOE)系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域，它記錄開(kāi)關(guān)量事件的先后順序，當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故后，工程師可以利用它記錄的數(shù)據(jù)來(lái)分析、判斷事故的起因。分辨率是最重要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，一般要求是毫秒級(jí)，目前最典型的指標(biāo)是1毫秒。目前的事件順序記錄系統(tǒng)，大致可分為兩類，一類是集中控制的基地儀表，這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是分辨率、輸入點(diǎn)數(shù)以及成本之間的矛盾突出，想要分辨率高、輸入點(diǎn)數(shù)多，一般都選用較高檔的處理器，相對(duì)成本比較高；而且不容易與控制系統(tǒng)互連。另一類是分散控制的模塊化系統(tǒng)，這種系統(tǒng)一般用總線相連，每個(gè)模塊能輸入8點(diǎn)或16點(diǎn)，單個(gè)模塊的分辨率也可以做得很高，它與前一種系統(tǒng)相比有這么二個(gè)優(yōu)點(diǎn)1、輸入點(diǎn)數(shù)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用調(diào)整，如現(xiàn)場(chǎng)要求的點(diǎn)數(shù)多，可多用幾個(gè)模塊，如果現(xiàn)場(chǎng)要求點(diǎn)數(shù)少，就少用幾個(gè)模塊；2、安全性高，一個(gè)模塊有故障不容易影響其它模塊的工作。但這種系統(tǒng)最大的問(wèn)題是模塊間的分辨率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有事件順序記錄系統(tǒng)時(shí)間同步困難、分辨率低的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種高分辨率模塊化的自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的控制系統(tǒng)及其記錄的方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，記錄事件分辨率高、輸入點(diǎn)數(shù)多、成本低、安全性好、可靠性高。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是，該系統(tǒng)包括一塊主卡、至少一塊從卡以及一監(jiān)控計(jì)算機(jī)；所述的主卡和從卡通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)鏈接；所述的主卡、從卡和監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的控制系統(tǒng)，其中，所述的主卡或各從卡結(jié)構(gòu)均相同，其包括微處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、FLASH存儲(chǔ)器、地址設(shè)置器、光電隔離電路、信號(hào)輸入鎖存器、信號(hào)輸入端口、邏輯控制器、通信接口、以及基準(zhǔn)同步接口；所述的信號(hào)輸入端口的輸出端與光電隔離電路的輸入端連接；光電隔離電路的輸出端與信號(hào)輸入鎖存器的輸入端連接；所述的微處理器的輸入端分別與地址設(shè)置器和信號(hào)輸入鎖存器的輸出端連接，該微處理器的輸出端與邏輯控制器的輸入端連接；同時(shí)，該微處理器分別與實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以及FLASH存儲(chǔ)器通過(guò)數(shù)據(jù)線雙向連接；并且，微處理器的串行口與通信接口雙向連接，微處理器的外部中斷口與基準(zhǔn)同步接口雙向連接。
一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特點(diǎn)是，包括以下步驟a、首先根據(jù)自動(dòng)控制回路中執(zhí)行部件的多少選定相應(yīng)的卡件，并將各卡件分別對(duì)應(yīng)連接至自動(dòng)控制回路中各執(zhí)行部件的干觸點(diǎn)；b、將各個(gè)卡件之間由通信網(wǎng)絡(luò)和基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)相連，各卡件還通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連；c、由監(jiān)控計(jì)算機(jī)下發(fā)命令任意指定一塊卡件為主卡，其余的卡件為從卡，并給每個(gè)卡件冠以不重復(fù)的卡號(hào)，每塊卡能處理16個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)冠以不同的序列號(hào)；d、每塊卡件都以小于1毫秒的周期掃描I/O端口，當(dāng)一個(gè)首發(fā)事件產(chǎn)生后，首先得到信號(hào)的卡件通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)向整個(gè)系統(tǒng)發(fā)一個(gè)基準(zhǔn)同步信息；其它卡件響應(yīng)后，通過(guò)各自微處理器的處理產(chǎn)生基準(zhǔn)同步號(hào)；如果主卡收到首發(fā)事件的信號(hào)則產(chǎn)生一個(gè)絕對(duì)時(shí)間；e、在此后的周期時(shí)間(又稱重入時(shí)間)內(nèi)，只要有事件產(chǎn)生，得到信號(hào)的卡件即把此時(shí)的基準(zhǔn)同步號(hào)、毫秒計(jì)數(shù)器內(nèi)的毫秒值(又稱為相對(duì)時(shí)間)、卡號(hào)、產(chǎn)生該事件信號(hào)點(diǎn)的序列號(hào)以及它的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)作為記錄保存下來(lái)；f、在經(jīng)過(guò)了一個(gè)周期時(shí)間(又稱重入時(shí)間)后，當(dāng)又有事件產(chǎn)生將引發(fā)下一個(gè)重入時(shí)間段，根據(jù)步驟d、e生成一個(gè)新的基準(zhǔn)同步號(hào)和一個(gè)新的絕對(duì)時(shí)間；如此循環(huán)；g、監(jiān)控計(jì)算機(jī)不斷收集時(shí)間數(shù)據(jù)，并根據(jù)基準(zhǔn)同步號(hào)把絕對(duì)時(shí)間和相對(duì)時(shí)間相加從而形成事件產(chǎn)生的完整時(shí)間。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其中，步驟a所述的卡號(hào)可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其中，步驟b所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)收集各個(gè)卡件中的記錄數(shù)據(jù)，整理后顯示在監(jiān)控畫面上。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其中，步驟c所述的主卡是從實(shí)時(shí)時(shí)鐘內(nèi)讀出此時(shí)的絕對(duì)時(shí)間，該絕對(duì)時(shí)間包括年、月、日、時(shí)、分、秒。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其中，步驟c和步驟e所述的基準(zhǔn)同步號(hào)是指一段時(shí)間中的首發(fā)事件產(chǎn)生后，所屬卡發(fā)出的一個(gè)同步信息，該同步信息是系統(tǒng)在這段時(shí)間內(nèi)的基準(zhǔn)。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其中，所述的基準(zhǔn)同步號(hào)代表著各個(gè)時(shí)間段的基準(zhǔn)序號(hào)，它是相對(duì)時(shí)間尋找對(duì)應(yīng)絕對(duì)時(shí)間的索引號(hào)，使系統(tǒng)的分辨率與毫秒計(jì)數(shù)器的分辨率相同。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其中，步驟f所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)收集數(shù)據(jù)的方法是先讀取主卡內(nèi)的數(shù)據(jù)，把所有的基準(zhǔn)同步號(hào)以及對(duì)應(yīng)的絕對(duì)時(shí)間保存下來(lái)，再讀取其它從卡卡件的記錄數(shù)據(jù)。
上述一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其中，該方法還包括斷電數(shù)據(jù)保存的步驟g，該斷電數(shù)據(jù)保存的方法是通過(guò)把FLASH存儲(chǔ)器中保存的數(shù)據(jù)是作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)映射，在每次卡件重新上電時(shí)，再把數(shù)據(jù)從FLASH存儲(chǔ)器中傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
由于本發(fā)明采取了以上的技術(shù)方案，整個(gè)系統(tǒng)包括一塊主卡、若干塊從卡、連接各卡件之間的基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)。每塊卡內(nèi)部由微處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、FLASH存儲(chǔ)器、地址設(shè)置器、信號(hào)輸入端口、光電隔離電路、輸入鎖存器、通信接口、基準(zhǔn)同步接口、邏輯控制器組成。該系統(tǒng)通過(guò)硬件、軟件、協(xié)議相結(jié)合的方法對(duì)事件發(fā)生的順序進(jìn)行記錄，每塊卡都以小于1毫秒(如250微秒)周期對(duì)端口進(jìn)行掃描，以一段時(shí)間內(nèi)得到第一次發(fā)生事件的那塊卡通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)向所有卡件發(fā)基準(zhǔn)同步信息，使所有卡內(nèi)的微處理器都開(kāi)啟一個(gè)毫秒計(jì)數(shù)器，當(dāng)掃描到事件后就記錄下當(dāng)時(shí)毫秒計(jì)數(shù)器中的值，在這段時(shí)間中事件的先后順序按記錄中毫秒值的大小來(lái)區(qū)分。同時(shí)，本發(fā)明使得整個(gè)系統(tǒng)的分辨率可達(dá)1毫秒、輸入點(diǎn)數(shù)可變、記錄的數(shù)據(jù)容量較大，每塊卡可記錄3040條事件。本發(fā)明在每塊卡件中設(shè)置的FLASH存儲(chǔ)器使得所述系統(tǒng)還具有斷電情況下的數(shù)據(jù)保存功能，在重新上電后能恢復(fù)成斷電前的狀態(tài)。因此，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，解決了現(xiàn)有事件記錄系統(tǒng)中時(shí)間同步困難、分辨率低的問(wèn)題，達(dá)到了分辨率高、輸入點(diǎn)數(shù)多、成本低、安全性好、可靠性高的目的。


本發(fā)明的具體特征、性能由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步描述。
圖1為本發(fā)明的整體原理框圖。
圖2為本發(fā)明的單模塊卡的原理框圖。
圖3為本發(fā)明的單模塊卡的實(shí)施例電路原理圖。
圖4為本發(fā)明的工作流程圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參閱圖1。本發(fā)明的整體系統(tǒng)的原理框圖包括一個(gè)模塊稱為主卡1，其它模塊統(tǒng)稱為從卡2，最多可以有30塊卡件，每塊卡件有16個(gè)輸入點(diǎn)。主卡是由組態(tài)命令決定，它和從卡的軟、硬件完全一樣，它是由監(jiān)控計(jì)算機(jī)下發(fā)命令任意指定的一塊卡。每塊卡都有自己的卡號(hào)，卡號(hào)可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置。各個(gè)卡件之間由通信網(wǎng)絡(luò)3和基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)4相連，各卡件還通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)5相連。監(jiān)控計(jì)算機(jī)5收集各個(gè)卡件中的記錄數(shù)據(jù)，整理后顯示在監(jiān)控畫面上。每塊卡都以小于1毫秒的周期掃描I/O端口，當(dāng)一個(gè)首發(fā)事件產(chǎn)生后，所屬卡就會(huì)通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)向整個(gè)系統(tǒng)發(fā)一個(gè)基準(zhǔn)同步信息；系統(tǒng)中所有的卡件的到信息后，把各自微處理器內(nèi)的毫秒計(jì)數(shù)器開(kāi)啟，并把基準(zhǔn)同步號(hào)更新。主卡除了上述操作以外，還從實(shí)時(shí)時(shí)鐘內(nèi)讀出此時(shí)的年、月、日、時(shí)、分、秒(絕對(duì)時(shí)間)。在此后的周期的時(shí)間內(nèi)(例如周期時(shí)間為30秒，即在此后的30秒時(shí)間內(nèi))，只要有事件產(chǎn)生，所屬的卡件把此時(shí)的基準(zhǔn)同步號(hào)、毫秒計(jì)數(shù)器內(nèi)的毫秒值(又稱為相對(duì)時(shí)間)、卡號(hào)以及產(chǎn)生該事件信號(hào)點(diǎn)的序列號(hào)和開(kāi)關(guān)量狀態(tài)作為記錄保存下來(lái)。過(guò)了這段周期時(shí)間(又稱為重入時(shí)間)后，當(dāng)又有事件產(chǎn)生將引發(fā)下一個(gè)重入時(shí)間段、生成一個(gè)新的基準(zhǔn)同步號(hào)和一個(gè)新的絕對(duì)時(shí)間。監(jiān)控計(jì)算機(jī)收集數(shù)據(jù)時(shí)，先讀取主卡內(nèi)的數(shù)據(jù)，把所有的基準(zhǔn)同步號(hào)以及對(duì)應(yīng)的絕對(duì)時(shí)間保存下來(lái)，再讀取其它卡件的記錄數(shù)據(jù)，并根據(jù)基準(zhǔn)同步號(hào)把絕對(duì)時(shí)間和相對(duì)時(shí)間加起來(lái)形成事件產(chǎn)生的完整時(shí)間。
單塊卡件的內(nèi)部原理框圖，如圖2所示。它包括微處理器6，在微處理器上分別接有實(shí)時(shí)時(shí)鐘7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8、FLASH存儲(chǔ)器9、地址設(shè)置器10、光電隔離電路11、信號(hào)輸入鎖存器12、邏輯控制器16、通信接口14、基準(zhǔn)同步接口15；所述的信號(hào)輸入端口13的輸出端與光電隔離電路11的輸入端連接；光電隔離電路11的輸出端與信號(hào)輸入鎖存器12的輸入端連接，輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)輸入端口和光電隔離后到達(dá)輸入鎖存器。所述的微處理器6的輸入端分別與地址設(shè)置器10和信號(hào)輸入鎖存器12的輸出端連接，該微處理器6的輸出端與邏輯控制器16的輸入端連接；同時(shí)，該微處理器6分別與實(shí)時(shí)時(shí)鐘7、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8、以及FLASH存儲(chǔ)器9通過(guò)數(shù)據(jù)線雙向連接；并且，微處理器6的串行口與通信接口雙向連接，微處理器6的外部中斷口與基準(zhǔn)同步接口雙向連接。微處理器每隔一定的周期(少于1毫秒，如250微秒)來(lái)掃描輸入端口，當(dāng)經(jīng)過(guò)反跳濾波處理后發(fā)現(xiàn)信號(hào)的狀態(tài)有變化就確認(rèn)一次事件產(chǎn)生。數(shù)據(jù)保存分兩部分，生成的記錄首先保存在外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8中，等CPU空閑時(shí)，再把外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器8中的數(shù)據(jù)保存到的FLASH存儲(chǔ)器9中，作為斷電時(shí)的數(shù)據(jù)保護(hù)，F(xiàn)LASH中保存的數(shù)據(jù)是外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)映射，在每次卡件重新上電時(shí)，再數(shù)據(jù)從FLASH中搬到RAM中。絕對(duì)時(shí)間是從實(shí)時(shí)時(shí)鐘7中讀取，它的時(shí)間由監(jiān)控程序進(jìn)行定期同步。地址設(shè)置器10用于設(shè)置卡件的卡號(hào)，在一個(gè)系統(tǒng)中的卡號(hào)不能有重復(fù)。微處理器的串行口與通信接口14相連，微處理器的外部中斷口與基準(zhǔn)同步接口15相連。
圖3為結(jié)合實(shí)際實(shí)施例中單塊卡件的電路原理圖，微處理器U1可選用80C320，以處理器U1為核心，其低8位地址線通過(guò)鎖存器U2(例如型號(hào)為74HC573)鎖存后與微處理器P2口的高8位地址線一起合成地址總線，在這條地址總線上連接著程序存儲(chǔ)器U3、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U4、FLAH存儲(chǔ)器U6的地址口線。微處理器U1的數(shù)據(jù)口線經(jīng)雙向鎖存器U8(例如型號(hào)為74HC245)后連入數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)總線連接著數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U4、FLASH存儲(chǔ)器U6、實(shí)時(shí)時(shí)鐘U5、輸入鎖存器U9~U11(例如型號(hào)為74HC244)的數(shù)據(jù)線?？刂瓶偩€通過(guò)微處理器U1的高8位地址線經(jīng)過(guò)邏輯控制器U7(例如型號(hào)為GAL16V8)邏輯譯碼后形成，從邏輯控制器U7的第12腳至19腳輸出連到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器U4、實(shí)時(shí)時(shí)鐘U5、FLASH存儲(chǔ)器U6、輸入鎖存器U9~U11的片選控制腳。U12是RS485信號(hào)的控制芯片(例如型號(hào)為DS75176)，它的1腳、4腳連到微處理器U1的第10、11腳，控制端2腳、3腳與微處理器U1的4腳相連，用來(lái)控制通信數(shù)據(jù)的收發(fā)切換。U13完成基準(zhǔn)同步接口的功能，它的1腳和4腳連到U1的6腳和8腳，控制腳2腳、3腳與U1的5腳相連，用來(lái)控制基準(zhǔn)同步信號(hào)的收發(fā)切換。U11是卡件地址的輸入鎖存器，通過(guò)SW1撥碼開(kāi)關(guān)對(duì)卡件的地址進(jìn)行設(shè)置。U9和U10是信號(hào)輸入鎖存器，其輸入端與光耦TLP521的輸出相連，微處理器通過(guò)讀取鎖存器中的數(shù)據(jù)來(lái)獲取輸入信號(hào)的狀態(tài)。
本發(fā)明進(jìn)行一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特點(diǎn)是，該方法通過(guò)硬件、軟件、協(xié)議相結(jié)合對(duì)事件發(fā)生的順序進(jìn)行記錄，包括以下步驟a、首先根據(jù)自動(dòng)控制回路中執(zhí)行部件的多少選定相應(yīng)的卡件，并將各卡件分別對(duì)應(yīng)連接至自動(dòng)控制回路中各執(zhí)行部件的干觸點(diǎn)；b、將各個(gè)卡件之間由通信網(wǎng)絡(luò)和基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)相連，各卡件還通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連；所述的卡號(hào)可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置。
c、由監(jiān)控計(jì)算機(jī)下發(fā)命令任意指定一塊卡為主卡，其余的卡為從卡，并給每個(gè)卡冠以卡號(hào)；所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)收集各個(gè)卡件中的記錄數(shù)據(jù)，整理后顯示在監(jiān)控畫面上。
d、每塊卡都以小于1毫秒的周期掃描I/O端口，當(dāng)一個(gè)首發(fā)事件產(chǎn)生后，首先得到信號(hào)的卡件會(huì)通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)向整個(gè)系統(tǒng)發(fā)一個(gè)基準(zhǔn)同步信息；系統(tǒng)中所有的卡件得到信息后，把各自微處理器內(nèi)的毫秒計(jì)數(shù)器開(kāi)啟，更新基準(zhǔn)同步號(hào)；所述的主卡則在其收到首發(fā)事件的信號(hào)時(shí)從實(shí)時(shí)時(shí)鐘內(nèi)讀出此時(shí)的絕對(duì)時(shí)間，該絕對(duì)時(shí)間包括年、月、日、時(shí)、分、秒。
e、在此后的周期時(shí)間(又稱重入時(shí)間)內(nèi)，只要有事件產(chǎn)生，得到信號(hào)的卡件即把此時(shí)的基準(zhǔn)同步號(hào)、毫秒計(jì)數(shù)器內(nèi)的毫秒值(又稱為相對(duì)時(shí)間)、卡號(hào)以及產(chǎn)生事件那個(gè)信號(hào)點(diǎn)的序列號(hào)和開(kāi)關(guān)量狀態(tài)作為記錄保存下來(lái)；f、在經(jīng)過(guò)了一個(gè)周期時(shí)間(又稱重入時(shí)間)后，當(dāng)又有事件產(chǎn)生將引發(fā)下一個(gè)重入時(shí)間段、生成一個(gè)新的基準(zhǔn)同步號(hào)和一個(gè)新的絕對(duì)時(shí)間；g、監(jiān)控計(jì)算機(jī)不斷收集時(shí)間數(shù)據(jù)，其收集數(shù)據(jù)的方法是先讀取主卡內(nèi)的數(shù)據(jù)，把所有的基準(zhǔn)同步號(hào)以及對(duì)應(yīng)的絕對(duì)時(shí)間保存下來(lái)，再讀取其它從卡卡件的記錄數(shù)據(jù)；并根據(jù)基準(zhǔn)同步號(hào)把絕對(duì)時(shí)間和相對(duì)時(shí)間相加從而形成事件產(chǎn)生的完整時(shí)間。例如，2號(hào)卡的某條記錄中，同步基準(zhǔn)號(hào)為“5”，狀態(tài)的信息為“第2點(diǎn)閉合”，相對(duì)時(shí)間是“3034毫秒”，而主卡中讀取的絕對(duì)時(shí)間是“2002年11月3日13點(diǎn)34分23秒”；那么經(jīng)過(guò)時(shí)間相加處理后，用戶看到的是“2002年11月3日13點(diǎn)34分26秒34毫秒，2號(hào)卡的第2點(diǎn)閉合”，因此有了完整準(zhǔn)確的時(shí)間，事件發(fā)生的先后順序就非常清晰了。
步驟c和步驟e所述的基準(zhǔn)同步號(hào)是指一段時(shí)間中的首發(fā)事件產(chǎn)生后，所屬卡發(fā)出的一個(gè)同步信息，該同步信息是系統(tǒng)在這段時(shí)間內(nèi)的基準(zhǔn)。所述的基準(zhǔn)同步號(hào)代表著各個(gè)時(shí)間段的基準(zhǔn)序號(hào)，它是相對(duì)時(shí)間尋找對(duì)應(yīng)絕對(duì)時(shí)間的索引號(hào)，使系統(tǒng)的分辨率與毫秒計(jì)數(shù)器的分辨率相同。
本發(fā)明一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，還包括斷電數(shù)據(jù)保存的步驟h，該斷電數(shù)據(jù)保存的方法是通過(guò)把FLASH存儲(chǔ)器中保存的數(shù)據(jù)是作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)映射，在每次卡件重新上電時(shí)，再把數(shù)據(jù)從FLASH存儲(chǔ)器中傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，解決了現(xiàn)有事件記錄系統(tǒng)中時(shí)間同步困難、分辨率低的問(wèn)題，達(dá)到了分辨率高、輸入點(diǎn)數(shù)多、成本低、安全性好、可靠性高的效果。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一塊主卡、至少一塊從卡以及一監(jiān)控計(jì)算機(jī)；所述的主卡和從卡通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)鏈接；所述的主卡、從卡和監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)鏈接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的主卡或各從卡結(jié)構(gòu)均相同，其包括微處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、FLASH存儲(chǔ)器、地址設(shè)置器、光電隔離電路、信號(hào)輸入鎖存器、信號(hào)輸入端口、邏輯控制器、通信接口、以及基準(zhǔn)同步接口；所述的信號(hào)輸入端口的輸出端與光電隔離電路的輸入端連接；光電隔離電路的輸出端與信號(hào)輸入鎖存器的輸入端連接；所述的微處理器的輸入端分別與地址設(shè)置器和信號(hào)輸入鎖存器的輸出端連接，該微處理器的輸出端與邏輯控制器的輸入端連接；同時(shí)，該微處理器分別與實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、以及FLASH存儲(chǔ)器通過(guò)數(shù)據(jù)線雙向連接；并且，微處理器的串行口與通信接口雙向連接，微處理器的外部中斷口與基準(zhǔn)同步接口雙向連接。
3.一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，包括以下步驟a、首先根據(jù)自動(dòng)控制回路中執(zhí)行部件的多少選定相應(yīng)的卡件，并將各卡件分別對(duì)應(yīng)連接至自動(dòng)控制回路中各執(zhí)行部件的干觸點(diǎn)；b、將各個(gè)卡件之間由通信網(wǎng)絡(luò)和基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)相連，各卡件還通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)控計(jì)算機(jī)相連；c、由監(jiān)控計(jì)算機(jī)下發(fā)命令任意指定一塊卡件為主卡，其余的卡件為從卡，并給每個(gè)卡件冠以不重復(fù)的卡號(hào)，每塊卡能處理多個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)冠以不同的序列號(hào)；d、每塊卡件都以小于1毫秒的周期掃描I/O端口，當(dāng)一個(gè)首發(fā)事件產(chǎn)生后，首先得到信號(hào)的卡件通過(guò)基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)向整個(gè)系統(tǒng)發(fā)一個(gè)基準(zhǔn)同步信息；系統(tǒng)中所有的卡件得到信息后，使所有卡內(nèi)的微處理器都開(kāi)啟一個(gè)產(chǎn)生相對(duì)時(shí)間的毫秒計(jì)數(shù)器，并通過(guò)各自微處理器的處理產(chǎn)生基準(zhǔn)同步號(hào)；如果主卡收到首發(fā)事件的信號(hào)則產(chǎn)生一個(gè)絕對(duì)時(shí)間；e、在此后的周期時(shí)間內(nèi)，只要有事件產(chǎn)生，得到信號(hào)的卡件即把此時(shí)的基準(zhǔn)同步號(hào)、毫秒計(jì)數(shù)器內(nèi)的相對(duì)時(shí)間毫秒值、卡號(hào)、產(chǎn)生該事件信號(hào)點(diǎn)的序列號(hào)以及它的開(kāi)關(guān)量狀態(tài)作為記錄保存下來(lái)；f、在經(jīng)過(guò)了一個(gè)周期時(shí)間后，當(dāng)又有事件產(chǎn)生將引發(fā)下一個(gè)重入時(shí)間段，根據(jù)步驟d、e生成一個(gè)新的基準(zhǔn)同步號(hào)和一個(gè)新的絕對(duì)時(shí)間；如此循環(huán)；g、監(jiān)控計(jì)算機(jī)不斷收集時(shí)間數(shù)據(jù)，并根據(jù)基準(zhǔn)同步號(hào)把絕對(duì)時(shí)間和相對(duì)時(shí)間相加，從而形成事件產(chǎn)生的完整時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，步驟a所述的卡號(hào)可通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，步驟b所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)收集各個(gè)卡件中的記錄數(shù)據(jù)，整理后顯示在監(jiān)控畫面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，步驟c所述的主卡收到基準(zhǔn)同步信息后，還從實(shí)時(shí)時(shí)鐘內(nèi)讀出此時(shí)的絕對(duì)時(shí)間，包括年、月、日、時(shí)、分、秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，步驟c和步驟e所述的基準(zhǔn)同步號(hào)是指一段時(shí)間中的首發(fā)事件產(chǎn)生后，所屬卡發(fā)出的一個(gè)同步信息，該同步信息是系統(tǒng)在這段時(shí)間內(nèi)的基準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，所述的基準(zhǔn)同步號(hào)代表著各個(gè)時(shí)間段的基準(zhǔn)序號(hào)，它是相對(duì)時(shí)間尋找對(duì)應(yīng)絕對(duì)時(shí)間的索引號(hào)，使系統(tǒng)的分辨率與毫秒計(jì)數(shù)器的分辨率相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，步驟f所述的監(jiān)控計(jì)算機(jī)收集數(shù)據(jù)的方法是先讀取主卡內(nèi)的數(shù)據(jù)，把所有的基準(zhǔn)同步號(hào)以及對(duì)應(yīng)的絕對(duì)時(shí)間保存下來(lái)，再讀取其它從卡卡件的記錄數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的方法，其特征在于，該方法還包括斷電數(shù)據(jù)保存的步驟h，該斷電數(shù)據(jù)保存的方法是通過(guò)把FLASH存儲(chǔ)器中保存的數(shù)據(jù)是作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)映射，在每次卡件重新上電時(shí)，再把數(shù)據(jù)從FLASH存儲(chǔ)器中傳送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的是一種自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)量事件先后順序記錄的系統(tǒng)及其方法。該系統(tǒng)由一塊主卡、至少一塊從卡、連接卡件之間的基準(zhǔn)同步網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)組成。每塊卡內(nèi)部主要包括微處理器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、FLASH存儲(chǔ)器、地址設(shè)置器、信號(hào)輸入端口、光電隔離、輸入鎖存器、通信接口、基準(zhǔn)同步接口、邏輯控制器。該系統(tǒng)通過(guò)一種硬件、軟件、協(xié)議相結(jié)合的方法，實(shí)現(xiàn)了基于基準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行事件先后順序記錄的事件順序記錄系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，具有分辨率高、輸入點(diǎn)數(shù)多、成本低、安全性好、可靠性高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G06F11/30GK1549144SQ0311697
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月16日
發(fā)明者鄭洪波, 俞利明 申請(qǐng)人:浙江中控技術(shù)股份有限公司