RU2526765C2 - METHOD OF CONSTRUCTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM WITH INTERACTION OVER Ethernet NETWORK - Google Patents
METHOD OF CONSTRUCTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM WITH INTERACTION OVER Ethernet NETWORK Download PDFInfo
- Publication number
- RU2526765C2 RU2526765C2 RU2012145477/08A RU2012145477A RU2526765C2 RU 2526765 C2 RU2526765 C2 RU 2526765C2 RU 2012145477/08 A RU2012145477/08 A RU 2012145477/08A RU 2012145477 A RU2012145477 A RU 2012145477A RU 2526765 C2 RU2526765 C2 RU 2526765C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- packets
- packet
- network
- control
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 230000003993 interaction Effects 0.000 title description 4
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 21
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области систем автоматического управления, в частности к способу построения системы из отдельных модулей.The invention relates to the field of automatic control systems, in particular to a method for constructing a system of individual modules.
Наиболее близким является способ построения системы [Пат. США US 7,162,510 B2, МПК G06F 15/16. Способ взаимодействия для систем управления с использованием Ethernet и IP сетей [текст] /Francois Jammes, Corenc (FR); заявитель и патентообладатель Schneider Automation Inc., North Andover, MA (US) - №US 2002/0194365 AL; заявл. 19.12.2002; опубл. 9.01. 2007]. Согласно этому способу устройства разделяются на простые (устройства, реализующие воздействие на объект управления, датчики) и интеллектуальные (регуляторы). Регуляторы содержат всю информацию о работе системы.The closest is a method of constructing a system [Pat. U.S. US 7,162,510 B2, IPC G06F 15/16. Interaction method for control systems using Ethernet and IP networks [text] / Francois Jammes, Corenc (FR); Applicant and Patent Holder Schneider Automation Inc., North Andover, MA (US) - US No. 2002/0194365 AL; declared 12/19/2002; publ. 9.01. 2007]. According to this method, devices are divided into simple (devices that implement the impact on the control object, sensors) and intelligent (regulators). Regulators contain all the information about the operation of the system.
Недостатками известного способа являются сложность конфигурирования сети, большое количество рассылаемых пакетов, высокая стоимость системы.The disadvantages of this method are the complexity of configuring the network, a large number of sent packets, the high cost of the system.
Технической задачей изобретения является упрощение конфигурирования сети, уменьшение количества рассылаемых пакетов и снижение стоимости системы.An object of the invention is to simplify network configuration, reduce the number of packets sent and reduce the cost of the system.
Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что в предлагаемом способе построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть Ethernet, включающем посылку данных, используя протокол UDP, осуществляющий конфигурирование элементов сети, посылку первого широковещательного пакета данных, синхронизацию работы относительно времени приема первого пакета данных, определение корректности работы устройства по рассылке пакетов с определенной периодичностью, при этом каждое устройство может посылать данные любому другому устройству в сети, а регулятор может работать с несколькими контурами управления, новым является то, что все устройства являются интеллектуальными, данные о законе управления хранятся на устройстве, совмещенном с устройством, реализующим воздействие на объект управления, в системе отсутствует отдельное устройство регулятора, работа между устройствами ведется только по IP-адресам; при включении системы широковещательные пакеты отправляются только при регистрации на устройстве мониторинга сети: датчик начинает рассылать пакеты на IP-адрес устройства управления, с которым этот датчик должен работать, устройство управления при получении этого пакета отправляет пакет датчику, после чего датчик останавливает отправку пакетов, при этом возможны два алгоритма работы устройства управления с датчиками: при получении пакета от второго датчика устройство, реализующее воздействие на объект управления, останавливает отправку пакетов текущим датчиком и начинает работать с новым, либо устройство, реализующее воздействие на объект управления, работает одновременно с несколькими датчиками, например, по среднему значению их показаний; при функционировании системы устройство управления осуществляет работу в соответствии с законом регулирования и получаемой информацией от датчиков и отправляет пакеты с данными на устройство мониторинга сети с определенной периодичностью; при отказе устройства управления устройство мониторинга сети отправляет команду, которая должна перевести механизм в предопределенное состояние, а также на датчики отправляется команда отправки пакетов с данными на устройство мониторинга сети; при отказе датчика устройство управления переводит себя в предопределенное состояние и отправляет информацию о сбое на устройство мониторинга сети.The object of the invention is achieved by the fact that in the proposed method for constructing an automatic control system with interaction via an Ethernet network, including sending data using the UDP protocol, configuring network elements, sending the first broadcast data packet, synchronizing the operation with respect to the reception time of the first data packet, determining the correct operation of the device for sending packets with a certain periodicity, while each device can send data to to another device in the network, and the controller can work with several control loops, the new is that all devices are intelligent, data about the control law is stored on a device that is combined with a device that implements an impact on the control object, the system does not have a separate controller device, work between devices is carried out only by IP addresses; when the system is turned on, broadcast packets are sent only when registering with the network monitoring device: the sensor starts sending packets to the IP address of the control device with which this sensor should work, the control device sends this packet to the sensor when it receives this packet, after which the sensor stops sending packets, when There are two possible algorithms for the operation of the control device with sensors: when a packet is received from the second sensor, the device that implements the effect on the control object stops sending the taste of the packets with the current sensor and begins to work with a new one, or the device that implements the impact on the control object works simultaneously with several sensors, for example, according to the average value of their readings; when the system is functioning, the control device operates in accordance with the regulation law and the information received from the sensors and sends data packets to the network monitoring device with a certain frequency; if the control device fails, the network monitoring device sends a command that should put the mechanism into a predetermined state, and a command to send data packets to the network monitoring device is sent to the sensors; when the sensor fails, the control device puts itself in a predetermined state and sends information about the failure to the network monitoring device.
Технический результат изобретения заключается в способе формирования системы автоматического регулирования из отдельных модулей при взаимодействии их с использованием сети Ethernet без разделения на простые и интеллектуальные устройства, регулятор не является отдельным модулем, а его функции выполняет устройство, совмещенное с устройством управления, т.е. устройством, реализующим воздействие на объект управления. Такое построение дает возможность облегчить конфигурирование сети, уменьшить количество рассылаемых пакетов и уменьшить общую стоимость системы. Перед началом работы датчикам присваиваются IP-адреса устройств, реализующих воздействие на объект управления, с которыми они будут работать, на самих же устройствах управления находится информация о законе регулирования. датчики в системе могут быть заменены в случае неисправности без участия сетевого администратора.The technical result of the invention consists in a method of forming an automatic control system from individual modules when they interact using an Ethernet network without separation into simple and intelligent devices, the controller is not a separate module, and its functions are performed by a device combined with a control device, i.e. a device that implements the impact on the control object. This construction makes it possible to facilitate network configuration, reduce the number of packets sent and reduce the total cost of the system. Before starting work, the sensors are assigned IP addresses of devices that implement an impact on the control object with which they will work; on the control devices themselves, there is information about the regulation law. sensors in the system can be replaced in the event of a malfunction without the participation of a network administrator.
На фиг. 1 представлены модули, составляющие систему управления: датчик, устройство, реализующее воздействие на объект управления, устройство мониторинга сети, на фиг. 2 - контур системы автоматического управления при заявленном методе построения.In FIG. 1 shows the modules that make up the control system: a sensor, a device that implements an impact on the control object, a network monitoring device, FIG. 2 - circuit automatic control system with the claimed method of construction.
Способ построения системы автоматического управления осуществляется в следующем порядке: датчик начинает рассылать пакеты link на IP-адрес устройства, реализующего воздействие на объект управления, с которым этот датчик должен работать; устройство, реализующее воздействие на объект управления, при получении этого пакета отправляет команду link_resp; датчик останавливает отправку пакетов и начинает отправлять пакеты с данными на устройство, реализующее воздействие на объект управления, которое начинает работу в соответствии с законом регулирования. Все устройства в сети являются интеллектуальными.The method of constructing an automatic control system is carried out in the following order: the sensor starts sending link packets to the IP address of the device that implements the control object with which this sensor should work; a device that implements an impact on the control object, upon receipt of this package, sends the link_resp command; the sensor stops sending packets and starts sending packets with data to a device that implements an impact on the control object, which starts operation in accordance with the regulation law. All devices on the network are intelligent.
Способ позволяет отслеживать аварии и позволяет одному устройству, реализующему воздействие на объект управления, работать с несколькими датчиками.The method allows you to track accidents and allows one device that implements the impact on the control object to work with several sensors.
Отдельное устройство мониторинга сети, которое выполняет периодический опрос устройств, реализующих воздействие на объект управления, обнаруживает отказы устройств управления. На устройстве мониторинга сети модули, реализующие воздействие на объект управления, и датчики регистрируются автоматически отправкой широковещательного пакета link с параметрами контура регулирования. При включении системы: широковещательные пакеты отправляются только при регистрации на устройстве мониторинга сети: датчик начинает рассылать пакеты на IP-адрес устройства управления, с которым этот датчик должен работать, устройство управления при получении этого пакета отправляет пакет датчику, после чего датчик останавливает отправку пакетов, возможны два алгоритма работы устройства управления с датчиками: при получении пакета от второго датчика устройство, реализующее воздействие на объект управления, останавливает отправку пакетов текущим датчиком и начинает работать с новым, либо устройство, реализующее воздействие на объект управления, работает одновременно с несколькими датчиками, например, по среднему значению их показаний. При отказе устройства управления устройство мониторинга сети отправляет команду, которая должна перевести механизм в предопределенное состояние, а также на датчики отправляется команда отправки пакетов с данными на устройство мониторинга сети.A separate network monitoring device, which performs periodic polling of devices that implement an impact on the control object, detects failures of control devices. On the network monitoring device, modules that implement the impact on the control object and sensors are registered automatically by sending a broadcast link packet with the parameters of the control loop. When the system is turned on: broadcast packets are sent only when registering with the network monitoring device: the sensor starts sending packets to the IP address of the control device with which this sensor should work, the control device sends this packet to the sensor when it receives this packet, after which the sensor stops sending packets, two algorithms of operation of the control device with sensors are possible: when a packet is received from the second sensor, the device that implements the effect on the control object stops sending the packet It’s the current sensor and starts working with the new one, or the device that implements the impact on the control object works simultaneously with several sensors, for example, according to the average value of their readings. If the control device fails, the network monitoring device sends a command, which should put the mechanism into a predetermined state, and a command to send data packets to the network monitoring device is sent to the sensors.
При отказе устройства, реализующего воздействие на объект управления, устройство мониторинга сети отправляет команду suspend, которая должна перевести устройство управления в предопределенное состояние. Также на датчики отправляется команда отправки пакетов с данными на устройство мониторинга сети.If the device that implements the impact on the control object fails, the network monitoring device sends a suspend command, which should put the control device in a predetermined state. A command to send data packets to the network monitoring device is also sent to the sensors.
Устройство, реализующее воздействие на объект управления, по отсутствию пакетов от датчика определяет его отказ и переводит себя в предопределенное состояние, отправляет информацию о сбое на устройство мониторинга сети.The device that implements the impact on the control object, by the absence of packets from the sensor, determines its failure and puts itself in a predetermined state, sends information about the failure to the network monitoring device.
При работе одного устройства управления с несколькими датчиками возможны два алгоритма работы, которые выбираются при конфигурировании:When one control device operates with several sensors, two operation algorithms are possible, which are selected during configuration:
1) получение пакета link от второго датчика устройство, реализующее воздействие на объект управления, останавливает отправку пакетов текущим датчиком и начинает работать с новым;1) receiving the link packet from the second sensor, the device that implements the control object stops the sending of packets by the current sensor and starts working with the new one;
2) устройство, реализующее воздействие на объект управления, работает одновременно с несколькими датчиками, например, по среднему значению их показаний.2) a device that implements an impact on the control object works simultaneously with several sensors, for example, according to the average value of their readings.
Предложенный способ построения системы автоматического управления с взаимодействием через сеть Ethernet позволяет:The proposed method for constructing an automatic control system with interaction via an Ethernet network allows:
- упростить конфигурирование сети в соответствии с хранением данных о законе управления на устройстве, реализующем воздействие на объект управления;- to simplify the configuration of the network in accordance with the storage of data on the control law on the device that implements the impact on the control object;
- уменьшить количество рассылаемых пакетов за счет того, что широковещательные пакеты отправляются только при регистрации на устройстве мониторинга сети, и работа между устройствами ведется только по IP-адресам без дополнительных идентификаторов;- reduce the number of packets sent due to the fact that broadcast packets are sent only when registering with a network monitoring device, and work between devices is carried out only at IP addresses without additional identifiers;
- снизить стоимость системы за счет отсутствия в системе отдельного устройства регулятора.- reduce the cost of the system due to the lack of a separate regulator device in the system.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012145477/08A RU2526765C2 (en) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | METHOD OF CONSTRUCTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM WITH INTERACTION OVER Ethernet NETWORK |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012145477/08A RU2526765C2 (en) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | METHOD OF CONSTRUCTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM WITH INTERACTION OVER Ethernet NETWORK |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012145477A RU2012145477A (en) | 2014-05-10 |
| RU2526765C2 true RU2526765C2 (en) | 2014-08-27 |
Family
ID=50629146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012145477/08A RU2526765C2 (en) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | METHOD OF CONSTRUCTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM WITH INTERACTION OVER Ethernet NETWORK |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2526765C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2126903C1 (en) * | 1998-06-09 | 1999-02-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Электронно-гидравлическая автоматика" | Pickup failure detection and object condition checking method |
| US7162510B2 (en) * | 1998-03-16 | 2007-01-09 | Schneider Automation Inc. | Communication system for a control system over Ethernet and IP networks |
| US20100241245A1 (en) * | 2006-04-04 | 2010-09-23 | Panduit Corp. | Building Automation System Controller |
| RU2442207C2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-02-10 | Метсо Отомейшн Ой | Method of operating and operation system for consumption regulation valve |
| RU2451341C1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-05-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Виталинвест" | Programmable electronic board and method for communication of said board with server |
-
2012
- 2012-10-26 RU RU2012145477/08A patent/RU2526765C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7162510B2 (en) * | 1998-03-16 | 2007-01-09 | Schneider Automation Inc. | Communication system for a control system over Ethernet and IP networks |
| RU2126903C1 (en) * | 1998-06-09 | 1999-02-27 | Открытое акционерное общество Научно-производственное предприятие "Электронно-гидравлическая автоматика" | Pickup failure detection and object condition checking method |
| US20100241245A1 (en) * | 2006-04-04 | 2010-09-23 | Panduit Corp. | Building Automation System Controller |
| RU2442207C2 (en) * | 2006-06-06 | 2012-02-10 | Метсо Отомейшн Ой | Method of operating and operation system for consumption regulation valve |
| RU2451341C1 (en) * | 2010-12-07 | 2012-05-20 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Виталинвест" | Programmable electronic board and method for communication of said board with server |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012145477A (en) | 2014-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2962429B1 (en) | Traffic recovery in openflow networks | |
| EP3092752B1 (en) | Multi-master selection in a software defined network | |
| US9432255B1 (en) | Systems and methods for controlling network device temporarily absent from control panel | |
| CN107615709B (en) | Forwarding unit and controller unit of SDN | |
| EP3562100B1 (en) | Motor unit and multi-motor system | |
| WO2015131017A1 (en) | Distributed processing system | |
| US9954735B2 (en) | Realizing graceful restart in IS-IS network | |
| EP2775676B1 (en) | Policy based routing method and device | |
| US10324797B2 (en) | Fault-tolerant system architecture for the control of a physical system, in particular a machine or a motor vehicle | |
| CN104639385B (en) | Detect the method and apparatus of L2VPN network user's side interface connectivity | |
| CN103220161A (en) | Method and device for detecting server status | |
| US20160028589A1 (en) | Data loop detection | |
| EP3355533B1 (en) | Path switching | |
| US10498644B2 (en) | Grace link state advertisement (LSA) from a virtual stack device | |
| US10848439B2 (en) | Method for operating an industrial automation system communication network comprising a plurality of communication devices, and control unit | |
| US10890901B2 (en) | Control unit and method for operating an industrial automation system communication network comprising a plurality of communication devices | |
| JP2010004321A (en) | Time tracking system and time tracking apparatus | |
| CN104202204A (en) | Clock synchronous control method, device and system based on SNTP | |
| US9985822B2 (en) | Service chain management method, delivery node, controller, and value-added service node | |
| CN105991371A (en) | Fault detection method and device | |
| US20120063299A1 (en) | Highly available virtual packet network device | |
| US11223965B2 (en) | Method and apparatus for controlling network sensors | |
| RU2526765C2 (en) | METHOD OF CONSTRUCTING AUTOMATIC CONTROL SYSTEM WITH INTERACTION OVER Ethernet NETWORK | |
| CN102469018A (en) | Method and device for realizing equipment priority in virtual router redundancy protocol backup group | |
| US10243880B2 (en) | Time-triggered cut through method for data transmission in distributed real-time systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151027 |