[發明專利]一種分散控制系統中過程控制站多重冗余的實現方法

有效

• 申請號: 201210287529.7
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102819252A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 田海波;吳勝華
• 申請（專利權）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術領域

本發明涉及電廠分布式控制系統(簡稱DCS)的控制器一種多重冗余的實現方法，具體適用于火電廠分布式控制系統控制器的冗余的實現。

背景技術

在火電廠分布式控制系統(簡稱DCS)中涉及到控制器的冗余,當主控制器在運行時，輔控制器處于熱備狀態并不斷更新。當遇到任何故障時，控制器會在一個掃描周期內自動切換到輔控制器上，并無間斷地轉換網絡通訊，以防止通訊失敗。

目前火電廠分布式控制系統均已經實現控制器的冗余，其中冗余部分基本均為互為冗余的控制器通過硬件接口相互連接，并通過硬件接口不斷更新工程文件和實時數據。

國內、外現有的DCS系統的冗余基本都是通過電口或光口相互連接，每個控制器只有一個HMI接口，這就要求接口部分必須相當可靠，若接口部分出現任何問題導致連接不上或連接不可靠，DPU則會出現無通訊或通訊短時失效造成雙主狀態，這會導致DPU出現數據處理錯誤的致命故障，由于冗余通訊接口的工程文件和實時數據的數據量大且需要很短的響應時間，而火電廠分布式控制系統由于通訊點數量巨大導致HMI接口通訊數據量大，若同步的工程文件和實時數據使用HMI接口進行同步傳輸，會導致網絡不堪重負甚至癱瘓。

發明內容

本發明的目的是提供一種分散控制系統中過程控制站多重冗余的實現方法，在互為冗余的控制器之間的硬件連接故障或不可靠時，通過此方法以達到控制器之間冗余信息不消失，避免出現冗余控制器無法建立冗余而造成雙主的狀態。

為實現本發明的目的，本發明提供一種分散控制系統中過程控制站多重冗余的方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)在分散控制系統過程控制站中設置冗余的主控制器的主HMI接口與輔HMI接口、輔控制器的主HMI接口與輔HMI接口的IP地址處于同一網段，使主控制器、輔控制器的所有HMI接口均可以相互通訊；

2)控制器在專用冗余通訊接口部分正常時，需要實時同步的工程文件和實時數據通過專用冗余通訊接口更新；

3）當控制器專用冗余通訊接口出現故障時，主控制器通過冗余的輔HMI接口與輔控制器的主HMI接口或輔HMI接口進行通訊，建立以主控制器的輔HMI接口的冗余通訊接口，主控制器定期嘗試使用專用冗余控制接口與輔控制器通訊，若使用專用冗余控制接口通訊成功，則放棄以主控制器的輔HMI接口的冗余通訊，否則繼續定期嘗試使用專用冗余控制接口與輔控制器進行通訊。

本發明所達到的有益效果：本發明增加了冗余的輔HMI接口，在增加了HMI接口可靠性的同時，也使分布式控制系統控制器專用冗余控制接口出現故障時,建立以主控制器的輔HMI接口與輔控制器的HMI接口間的冗余通訊,本發明以主控制器的輔HMI接口與輔控制器的HMI接口建立冗余，即使在冗余的工程文件和實時數據的數據量大的情況下，也不會占用主控制器的主HMI接口的通訊帶寬，可實現當控制器專用冗余接口出現故障時,保證控制器處于冗余通訊狀態，避免DPU出現數據處理錯誤的致命故障,提高控制器的冗余可靠性。

附圖說明

圖1為DCS系統控制器多重冗余的實現方法示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，為DCS系統控制器多重冗余的實現方法示意圖，以一個系統主站、兩對中間控制器為例，將主控制器和輔控制器用冗余通訊線相互連接，交換機1和所有主控制器的冗余的HMI接口相連，交換機2和所有輔控制器的冗余的HMI接口相連，交換機1和交換機2級聯以保證工程師站可以與所有主輔控制器相互通訊。

控制器在專用冗余通訊接口部分正常時，需要實時同步的工程文件和實時數據通過專用冗余通訊接口更新；

當控制器專用冗余通訊接口出現故障時，主控制器通過冗余的輔HMI接口與輔控制器的主HMI接口或輔HMI接口進行通訊，建立以主控制器的輔HMI接口的冗余通訊接口，主控制器定期嘗試使用專用冗余控制接口與輔控制器通訊，若使用專用冗余控制接口通訊成功，則放棄以主控制器的輔HMI接口的冗余通訊，否則繼續定期嘗試使用專用冗余控制接口與輔控制器進行通訊。

本發明的優點是當控制器專用冗余控制接口出現故障時，可通過輔HMI接口建立冗余通訊，保證控制器處于冗余通訊狀態，避免DPU出現數據處理錯誤的致命故障。

技術術語：

工程師站：供工業過程控制工程師使用的，可進行數據庫的生成、生產流程畫面的產生，連續控制回路的組態等的工作站。

冗余控制站：指一個控制系統內的有高檔微機構成的、內置操作系統的智能信息處理單元。