[發明專利]一種PLC溫備份冗余方法及系統

在審

• 申請號: 201510729600.6
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN105259863A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 孟恭;李海孟;劉江;賈龍;律新偉
• 申請（專利權）人: 北京航天自動控制研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 張璐;黃啟行

技術領域

本發明涉及PLC控制領域，尤其涉及一種PLC溫備份冗余方法及系統。

背景技術

可編程控制器(PLC)以結構緊湊、可靠性高、組態靈活、編程簡單、調試維護方便等優點，在現代工業自動化領域中發揮越來越重要的作用，但隨著自動化系統復雜性的提高和控制技術的發展，對系統的可靠性和故障定位提出了進一步的要求。在很多可靠性和安全性要求苛刻的領域，單一PLC系統已經不能滿足要求，因此PLC的冗余系統也越來越重要。在火箭測試發射控制領域，大部分采用兩套PLC并聯冗余的方式實現火箭的發射控制。

通常PLC的冗余工作方式有熱備份和冷備份，其中熱備份是兩套PLC同時工作，并聯輸出控制，輸出模塊動作次數過多導致熱備份方式PLC壽命消耗嚴重，而且故障隔離度差；冷備份同樣需要兩套PLC，只是一套工作，一套停機等候，當出現故障時進行切換，勢必造成系統恢復時間長，可靠性較低。

因此，亟需一種針對火箭發射控制的PLC溫備份冗余方法及系統，在不降低系統可靠性和安全性的基礎上，延長系統工作壽命，提高容錯性，實現故障識別定位和故障即時消除。

發明內容

本發明提供了一種PLC溫備份冗余方法及系統，與現有的PLC冗余工作方式相比，能夠在不降低系統可靠性和安全性的基礎上，延長系統工作壽命，提高容錯性，實現故障識別定位和故障即時消除。

根據本發明的一個方面，提供了一種PLC溫備份冗余方法，其特征在于，包括：

主PLC基于接收的外部信號及上位機發送的控制指令輸出第一信號，備份PLC基于所述外部信號及所述控制指令生成正常邏輯信號；

所述備份PLC采集所述主PLC輸出的第一信號，并基于第一信號與所述正常邏輯信號，判斷所述主PLC處于正常工作模式、故障模式或誤輸出模式中的哪一模式；

當所述備份PLC判斷所述主PLC處于故障模式，則接管所述主PLC的工作。

優選地，所述主PLC基于接收的外部信號及上位機發送的控制指令輸出第一信號包括：基于上位機發送的控制指令，所述主PLC的輸入模塊接收所述外部信號之后，所述主PLC的輸出模塊的每一個輸出通道輸出該輸出通道的第一信號；

所述備份PLC基于所述外部信號及所述控制指令生成正常邏輯信號包括：基于上位機發送的控制指令，所述備份PLC的第一輸入模塊接收所述外部信號之后，所述備份PLC生成正常邏輯信號并暫存；

所述備份PLC采集所述主PLC輸出的第一信號包括：所述備份PLC的第二輸入模塊的輸入通道與所述主PLC的輸出模塊的輸出通道一一相連，采集所述主PLC的輸出模塊的每一個輸出通道輸出的該輸出通道的第一信號；其中，

所述第二輸入模塊的輸入通道與所述主PLC的輸出模塊的輸出通道數量相同。

優選地，在主PLC的輸出模塊的每一個輸出通道設置二極管，所述每一個輸出通道經過所述二極管后與備份PLC的輸出模塊的輸出通道一一相連，其中，

主PLC的輸出模塊的輸出通道與備份PLC輸出模塊的輸出通道數量相同。

優選地，所述基于第一信號與所述正常邏輯信號，判斷所述主PLC處于正常工作模式、故障模式或誤輸出模式中的哪一模式具體包括：

當備份PLC檢測到主PLC輸出模塊的某一輸出通道輸出的第一信號為ON，且與該輸出通道對應的正常邏輯信號為ON，則判斷該輸出通道處于正常工作模式；

當備份PLC檢測到主PLC輸出模塊的某一輸出通道輸出的第一信號為OFF，且與該輸出通道對應的正常邏輯信號為OFF，則判斷該輸出通道處于正常工作模式；

當備份PLC檢測到主PLC輸出模塊的某一輸出通道輸出的第一信號為OFF，且與該輸出通道對應的正常邏輯信號為ON，則判斷該輸出通道處于故障模式；

當備份PLC檢測到主PLC輸出模塊的每一個輸出通道輸出的該主PLC輸出模塊的輸出通道的第一信號為OFF，且與該每一個輸出通道對應的正常邏輯信號為ON，則判斷該輸出模塊處于故障模式；

當備份PLC檢測到主PLC輸出模塊的某一輸出通道輸出的第一信號為ON，且與該輸出通道對應的正常邏輯信號為OFF，則判斷該輸出通道處于誤輸出模式；

當主PLC輸出模塊的每一個輸出通道都處于正常工作模式，則判斷主PLC處于正常工作模式；

當主PLC輸出模塊的部分輸出通道或所述輸出模塊處于故障模式，則判斷主PLC處于故障模式；

當主PLC輸出模塊的部分或全部輸出通道處于誤輸出模式，則判斷主PLC處于誤輸出模式。