[發(fā)明專利]一種主輔控制器切換時間的測量方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510272680.7
• 申請日: 2015-05-25
• 公開（公告）號: CN104914853B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王鵬;吳勝華
• 申請（專利權(quán)）人: 南京國電南自維美德自動化有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及分散控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種主輔控制器切換時間的測量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

分散控制系統(tǒng)是以控制器為核心的分散控制、集中操作裝置，每個控制器構(gòu)成一個獨(dú)立控制子系統(tǒng)，控制器能夠獨(dú)立的進(jìn)行邏輯運(yùn)算，連續(xù)控制，順序控制等功能。隨著分散控制系統(tǒng)在火力發(fā)電站以及化工行業(yè)的大量應(yīng)用，對分散控制系統(tǒng)的性能以及可靠性的要求顯得尤為重要，絕大多數(shù)火電廠為了設(shè)備的可靠運(yùn)行，均采用的冗余的控制器對設(shè)備進(jìn)行集中控制，即當(dāng)主控制器運(yùn)行出現(xiàn)問題時，輔控制器能夠及時接管控制，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的可靠安全運(yùn)行，控制器的冗余方式主要為雙機(jī)熱備，即主輔控制器安裝有相同內(nèi)部軟件，并且共享IO總線；主輔控制器間存在有基于TCP/IP接口方式或串口聯(lián)結(jié)方式作為心跳檢測鏈路，主輔控制器間通過不斷通訊聯(lián)系來確保檢測對機(jī)系統(tǒng)是否正常以及數(shù)據(jù)是否同步；主控制器一旦出現(xiàn)故障，輔控制器馬上啟動相關(guān)服務(wù)進(jìn)行接管。這種雙機(jī)熱備的切換時間很短，大約為毫秒級的數(shù)量級，心跳檢測鏈路檢測驗證確定主控制器停止工作或宕機(jī)后，輔控制器才能啟動；主控制器工作時獨(dú)占IO總線讀寫，此時輔控制器是無法訪問IO總線的，只有當(dāng)發(fā)生切換后才能取得IO的控制權(quán)，同時需要啟動相關(guān)的服務(wù)來接管IO總線。

上述說明表示，控制器的切換會使得控制回路出現(xiàn)短時間的中斷，這對火電廠的一些實(shí)時性要求較高的設(shè)備的控制會出現(xiàn)影響。所以控制器的切換時間的測量顯得愈發(fā)重要，目前對不同控制系統(tǒng)控制器的切換時間的測量還沒有一個標(biāo)準(zhǔn)，并且一般需要專用和昂貴的設(shè)備，對于火電站或者對于企業(yè)來說，急需一套簡單可靠的方法、設(shè)備來進(jìn)行檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種主輔控制器切換時間的測量方法及系統(tǒng)，無須專用昂貴的設(shè)備，通過廠家設(shè)備即可完成切換時間的測量，操作簡單，準(zhǔn)確性高。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種主輔控制器切換時間的測量方法，包括：

將第一主控制器、第一輔控制器和開關(guān)量輸出模件接于第一IO總線，將第二主控制器和開關(guān)量輸入模件接于第二IO總線，將所述開關(guān)量輸出模件和所述開關(guān)量輸入模件相連接；

所述第一主控制器通過所述開關(guān)量輸出模件輸出方波測試信號至所述開關(guān)量輸入模件，其中，所述方波測試信號的周期為T_out；

所述開關(guān)量輸入模件將所述方波測試信號的跳變信號的變化記錄及對應(yīng)時刻發(fā)送并存儲至所述第二主控制器；

將所述第一主控制器停止工作，切換為所述第一輔控制器繼續(xù)發(fā)送方波測試信號；

所述第二主控制器根據(jù)控制器發(fā)生切換后接收到的方波測試信號計算得到切換時間，其中，T_takeover＝T₂—T₁—T_out/2，式中，T_takeover表示切換時間，T₂表示控制器發(fā)生切換后所述第二主控制器接收到的方波測試信號的第一個跳變信號的時刻，T₁表示所述第二主控制器接收的方波測試信號上位于T₂時刻的前一個跳變信號的時刻。

其中，所述跳變信號包括上升沿信號和下降沿信號。

其中，所述第一主控制器包括RS觸發(fā)器模塊和運(yùn)算模塊，所述RS觸發(fā)器模塊的R端連接至所述RS觸發(fā)器模塊的輸出端，所述RS觸發(fā)器模塊的輸出端還連接到所述運(yùn)算模塊的輸入端，所述運(yùn)算模塊的輸出端連接至所述RS觸發(fā)器模塊的S端，所述運(yùn)算模塊的輸出等于輸入，具有Tout/2的執(zhí)行周期，從而使所述RS觸發(fā)器模塊的R端和S端交替間隔為1，從而輸出周期為To_ut的方波測試信號。

本發(fā)明還提供了一種主輔控制器切換時間的測量系統(tǒng)，包括第一主控制器、第一輔控制器、開關(guān)量輸出模件、第一IO總線、第二主控制器、開關(guān)量輸入模件和第二IO總線，所述第一主控制器、所述第一輔控制器和所述開關(guān)量輸出模件接于所述第一IO總線，所述第二主控制器和所述開關(guān)量輸入模件接于所述第二IO總線，所述開關(guān)量輸出模件和所述開關(guān)量輸入模件相連接；其中，

所述第一主控制器用于通過所述開關(guān)量輸出模件輸出方波測試信號至所述開關(guān)量輸入模件，所述方波測試信號的周期為T_out；

所述開關(guān)量輸入模件用于將所述方波測試信號的跳變信號的變化記錄及對應(yīng)時刻發(fā)送并存儲至所述第二主控制器；

所述第一輔控制器用于在所述第一主控制器停止工作時，切換為第一輔控制器繼續(xù)發(fā)送方波測試信號；