一种实时响应网络控制系统

摘要

一种用于工业控制领域的实时响应网络控制系统，解决复杂设备中多节点硬件的控制、状态监测和软件升级；控制系统中包括配置节点，对所有节点运行环境和参数进行设置并指定主、从节点；节点硬件包括微处理器、CAN或以太网总线、外设接口；节点软件由应用层、服务层和驱动层构成，支持模块化的通用标准访问接口进行模块间的调用，支持节点软件的在线升级，具有系统程序内核小、标准化，适配性、可扩展性和升级性适应工业控制领域不同类型设备的控制要求。

主权项

一种实时响应网络控制系统，由数量不大于100个节点的实时局域网组成，每个节点都具有嵌入式程序操作的数据处理、控制、程序在线升级和通信功能，其特征在于：控制系统的节点软件架构分为三个层次，第一层是应用层，包括系统服务应用、错误处理和故障监测应用、传感器应用、执行器应用、配置与管理应用、在线升级应用和其它外设应用；第二层是服务层，包括系统功能模块、存储器功能模块、输入输出功能模块和通信功能模块；第三层是驱动层，是包含并支持硬件的驱动程序集；应用层通过调用服务层实现驱动层对硬件的控制；网络中至少有一个是配置节点，配置节点具有用户操作界面和存储设备，它可以对所有节点运行环境和参数进行设置并对其软件程序进行在线升级；网络中的节点又分主节点和从节点，主节点负责发送控制指令给网络的其它节点并监控其操作状态，从节点接收指令并反馈操作状态给主节点，主节点与配置节点可以合二为一，也可单独指定，主、从节点由配置节点根据任务来指定；应用程序根据需要通过调用系统功能模块、存储器功能模块、配置服务来控制硬件驱动模块，进而实现对硬件的控制；应用程序通过通信功能模块实现各节点间的通信；应用程序通过在线升级模块对节点运行程序进行升级；应用程序通过输入输出模块对硬件驱动程序进行设置，进而控制硬件。