[發(fā)明專利]一種基于GOOSE的工業(yè)過程控制器IO群冗余組網方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611156659.1
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN108234226A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 臧峰;徐衛(wèi)峰;牛洪海;吳波;蔡丹
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H04L12/26
• 分類號: H04L12/26;H04L12/707;G05B19/418;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種基于GOOSE的工業(yè)過程控制器IO群冗余組網方法，采用主備冗余的方案，IO單元采用A/B網冗余方案。主備控制器通過A/B冗余網絡與IO站進行通訊，但僅主控制器通過A/B網對IO站發(fā)送GOOSE報文，備控制器通過A/B網與IO站發(fā)送心跳數(shù)據以判斷鏈路的通斷。當備控制器升級為主控制器后，原主控制器不再發(fā)送GOOSE控制報文，而新升級為主的控制器發(fā)送GOOSE控制報文。主控制器的A/B網絡同時向IO站發(fā)送心跳報文，IO站接收到報文后需要判斷是A網心跳還是B網心跳，然后分別進行心跳回應。在IO單元發(fā)送心跳報文中增加了IO單元對本站IO板卡的監(jiān)視狀態(tài)。主控制器的A/B網絡同時向IO站發(fā)送GOOSE控制報文，IO站接收到控制報文后再進行判斷是否需要執(zhí)行此報文。

技術領域

本發(fā)明屬于工業(yè)過程控制自動化技術領域，提供了一種基于GOOSE的工業(yè)過程控制器IO群冗余組網方法。控制器具有冗余功能，IO站具有靈活配置和擴展的性能，滿足了特定行業(yè)對于冗余功能的需求。

背景技術

GOOSE(generic object oriented substation event)是通用面向對象的變電站事件的簡稱，是IEC61850系列標準中定義的一種通用變電站事件模型。GOOSE在符合IEC61850的數(shù)字化變電站中得到了廣泛的應用，目前基于GOOSE協(xié)議的分布式母線保護、分布式備自投和分布式低周減載等功能已經在工程中應用和投入商業(yè)運行。因此本發(fā)明設計了一種基于GOOSE協(xié)議的工業(yè)過程控制器，GOOSE協(xié)議支持突發(fā)報文上送，并且最大有效上送數(shù)據可達1518個字節(jié)。

發(fā)明內容

一種基于GOOSE的工業(yè)過程控制器IO群冗余組網方法，其特征在于：在典型工業(yè)過程冗余控制系統(tǒng)中，采用GOOSE協(xié)議作為IO通訊協(xié)議，實現(xiàn)IO單元的冗余功能；所述典型工業(yè)過程冗余控制系統(tǒng)，指控制器硬件主備雙機熱備冗余，IO單元硬件不冗余，主備控制器與IO單元之間分別采用A/B兩條IO總線通訊，實現(xiàn)通訊鏈路冗余。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述所述主備控制器分別通過各自的兩條IO總線，與IO單元進行心跳通訊，實時診斷各條IO鏈路的通斷狀態(tài)。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述主備控制器對IO單元下發(fā)控制報文，僅有主控制器通過兩條IO總線同時下發(fā)給IO單元，備控制器不下發(fā)控制報文。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述IO單元采集到的數(shù)據發(fā)生變化時，將通過與主備控制器相連的共四條IO總線同時上送給主備控制器，主備控制器接收變化上送報文并處理。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述實現(xiàn)通訊鏈路冗余，包括在GOOSE報文中定義報文序號字段，實現(xiàn)重復報文的篩選過濾。

作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，所述心跳通訊過程中，在心跳報文中定義IO站各IO板卡的狀態(tài)監(jiān)測字段，對IO單元內配置板卡的實時狀態(tài)診斷。

附圖說明

圖1本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖；

圖2本發(fā)明中GOOSE重發(fā)通訊機制的示意圖；

其中，T0:穩(wěn)態(tài)最大重發(fā)周期，數(shù)據沒有變位,默認為5s，可以被數(shù)據變位事件中斷；

T1：數(shù)據變位后的最短重發(fā)周期,默認是1ms；

T2、T3：逐漸增加的重發(fā)周期直到穩(wěn)態(tài)最大重發(fā)周期。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述內容、特征和優(yōu)點能夠更加清晰易懂，下面結合附圖對本發(fā)明的詳細實施步驟做具體的說明。

本發(fā)明提供一種基于GOOSE的工業(yè)過程控制器IO群冗余組網方法，包括控制器采用主備冗余的方案，IO單元采用A/B網冗余方案。