[發明專利]控制系統冗余構架的構建方法

在審

• 申請號: 201410849280.3
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104571040A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 裴文龍;裘宏波;劉渝新;陳學軍
• 申請（專利權）人: 重慶川儀自動化股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

1.一種控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：控制系統至少包括控制器、通信模塊、輸入輸出模塊和電源模塊，所述控制器通過以太網絡與通信模塊連接，所述通信模塊與輸入輸出模塊連接，冗余構架包括控制器冗余、通信模塊冗余、輸入輸出模塊冗余、電源模塊冗余以及網絡冗余；

所述冗余構架中的主控制器與備用控制器、主用通信模塊與備用通信模塊、主用輸入輸出模塊和備用輸入輸出模塊，以及主用電源模塊和備用電源分別采用相同的硬件結構。

2.根據權利要求1所述的控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：所述主控制器和備用控制器分別與通信模塊連接，所述主控制器與備用控制器通過光纖連接，并進行數據交互，所述主控制器和備用控制器同時接入與監控層通信的以太網，所述以太網包括主用以太網和備用以太網。

3.根據權利要求2所述的控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：所述通信模塊的冗余配置及主從狀態根據控制器進行配置，若控制器配置為冗余，則需要為與所述控制器連接的通信模塊配置相應的冗余通信模塊，互為冗余的主控制器和備用控制器分別與通信模塊及其冗余通信模塊連接。

4.根據權利要求3所述的控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：同一時段內只允許一個控制器與通信模塊進行數據通信，與控制器進行數據通信的通信模塊為主用通信模塊，另一通信模塊為備用通信模塊，控制器實時獲取備用通信模塊的通信狀態。

5.根據權利要求2所述的控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：所述輸入輸出模塊中，互為冗余的輸入輸出模塊必須配置為相鄰，所述互為冗余的輸入輸出模塊之間通過心跳信號線連接。

6.根據權利要求5所述的控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：所述輸入輸出模塊正常運行時，主用模塊處于工作狀態，備用模塊處于非工作狀態，主用模塊通過輸出端口向備用模塊發送心跳信號，備用模塊通過輸入端口檢測主用模塊心跳信號，當備用模塊檢測不到主模塊的心跳信號時，則判定主模塊不存在或發生故障，并立即切換為工作狀態接替主用模塊進行工作。

7.根據權利要求6所述的控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：通信模塊與各輸入輸出模塊之間采用雙總線連接；若主通信模塊通過一條總線與輸入輸出模塊通信失敗，則啟用另一條總線與該模塊進行通信。

8.根據權利要求7所述的控制系統冗余構架的構建方法，其特征在于：所述輸入輸出模塊與電源模塊通過底座電路板連接，用于為各輸入輸出模塊供電，所述底座電路板設有雙電源連接線，分別與主用電源模塊和備用電源模塊連接，同一時間內只有一個電源模塊處于工作狀態，電源模塊自動識別工作狀態，并在主用電源模塊發生故障時將備用電源模塊切換為工作狀態。