[發明專利]基于1:1控制器冗余的數據同步方法

有效

• 申請號: 201410850399.2
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104571041A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 裴文龍;陳學軍;裘宏波;祁艷艷
• 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;H04L29/08;G06F11/07
• 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

技術領域

本發明涉及一種數據同步方法，尤其涉及一種基于1:1控制器冗余的數據同步方法。

背景技術

在工業控制系統中，控制器是系統的核心部件，控制器冗余技術是提高系統可靠性和穩定型的有效手段。控制器冗余指為控制器配置備用部件，當某一控制器發生故障或失效時，備用控制器立即介入并接管故障控制器的工作，一般的，處于運行狀態的控制器稱之為主控制器，處于備用狀態的控制器稱之為從冗余控制器需要準確、及時地確定主從狀態，以確保控制功能的正確、順暢的實現，既要避免無主狀態，又要避免多主狀態；既要保證出現故障時能快速切換，又不能因誤動作而頻繁切換，然而，現有技術中，控制器冗余在工作過程中往往容易出現主控制器故障時，從控制器切換慢，而且容易因誤動引起頻繁切換。

因此，需要提出一種基于1:1控制器冗余的數據同步方法，能夠有效避免主控制器出現故障時，主從切換慢，而且能夠有效避免誤動引起的頻繁切換，保證系統的穩定性和可靠性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于1:1控制器冗余的數據同步方法，能夠有效避免主控制器出現故障時，主從切換慢，而且能夠有效避免誤動引起的頻繁切換，保證系統的穩定性和可靠性。

本發明提供的一種基于1:1控制器冗余的數據同步方法，所述同步方法至少包括如下步驟：

組態程序下載時同步：

S11.若冗余控制器均處于無組態程序狀態，組態程序下載到任一控制器中，收到組態程序的控制器在驗證組態程序的正確性之后將組態程序同步到另一控制器；

S12.若控制器處于運行狀態，組態程序下載到當前主控制器，運行主控制器驗證組態程序的正確性之后將組態程序同步到從控制器；

系統數據同步：

S41.主控制器和從控制器均周期性掃描IO口狀態；

S42.主控制器IO口掃描結果為全部正常，主控制器周期性采集IO數據，執行控制邏輯，并在每個控制周期末將所有系統數據發送給從控制器，從控制器接收到主控制器同步數據后將自身狀態信息發送給主控制器；

S43主控制器IO口的掃描結果為部分正常，主控制器周期性采集通信正常的IO口數據，執行控制邏輯，在每個控制周期末將同步數據以及IO口的異常狀態發送給從控制器，從控制器接收到主控制器的IO口異常信息后，從控制器掃描主控制器通信異常的IO口狀態且該IO口與從控制器通信狀態正常，則從控制器掃描與主控制器通信異常的IO口的數據并在每個控制周期末將獲取的數據發送給主控制器；

S44.主控制器IO口的掃描結果為全部異常時，且主控制器接收到從控制器的IO口為正常狀態，則主控制器進入到設定時間的“裝死”狀態，在該“裝死”期間內從控制器的IO口均為正常或部分正常，且從控制器接收不到任何同步數據，則認為主控制器故障，執行主從切換。

進一步，步驟S43中，主控制器IO口的掃描結果為部分正常，從控制器接收到主控制器的IO口異常信息后，從控制器掃描自身與主控制器相對應的IO口狀態且該IO口狀態異常，從控制器之掃描該IO口的狀態，但不執行IO口的數據掃描，并在控制周期末返回錯誤狀態信息。

進一步，步驟S44中，主控制器的IO口掃描結果為全部異常時，且收到從控制器的IO口的狀態也為全部異常，則主控制器繼續執行控制邏輯。

進一步，組態程序同步還包括步驟S13，若控制器在上電啟動狀態，則通過如下步驟進行同步：

S131.若對方為主控制器運行狀態，則等待對方進行同步；

S132.若對方控制器為未運行狀態，且自身為主控制器并具有組態程序，發送同步程序給對方控制器；

S133.若對方控制器為未運行狀態，且自身無組態程序，則兩個控制器都不運行并等待工程師站下載組態程序。

進一步，組態程序同步還包括步驟S14：若控制器在組態程序下載過程中，則通過如下步驟進行同步：

S141.若當前控制器為從控制器，則不接受工程師站下載的組態程序，并退出；

S142.若當前控制器為主控制器，則接受工程師站下載的組態程序，并進入下一步：

S143.主控制器下載組態程序后，驗證并解析組態程序，如組態程序正常，更新自身組態程序并將組態程序同步發送到從控制器。

進一步，在主控制器進行組態程序更新時，通過如下步驟組態程序數據更新：

S144.主控制器將驗證通過的新下載的組態程序數據放置到備用工作區；