[發(fā)明專利]一種同步冗余的順序控制裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710494676.4
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN107272400B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正新;楊蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G05B9/03
• 分類號(hào): G05B9/03
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;馬東偉

1.一種同步冗余的順序控制裝置，其特征在于，包括：主控制器(1)、存儲(chǔ)器(2)、時(shí)鐘電路(3)、協(xié)控制器(4)、驅(qū)動(dòng)器件(5)和隔離器件(6)；所述主控制器(1)與所述驅(qū)動(dòng)器件(5)相連接，輸出順序控制信息控制被控對象(7)；所述主控制器 (1)與所述隔離器件(6)相連接，接收被控對象(7)的反饋開關(guān)量信號(hào)；所述主控制器 (1)與所述存儲(chǔ)器(2)相連接，將關(guān)鍵控制過程的控制信息存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)器(2)；所述主控制器 (1)輸出心跳信號(hào)HeartBeat到所述協(xié)控制器(4)，控制所述協(xié)控制器(4)從所述存儲(chǔ)器(2)讀取關(guān)鍵控制過程的控制信息；當(dāng)主控制器(1)執(zhí)行到關(guān)鍵控制過程時(shí)，所述主控制器(1)輸出啟動(dòng)信號(hào)Start到所述時(shí)鐘電路(3)和所述協(xié)控制器(4)，啟動(dòng)時(shí)鐘電路(3)和啟動(dòng)所述協(xié)控制器(4)開始準(zhǔn)備接續(xù)控制；所述協(xié)控制器(4)與所述驅(qū)動(dòng)器件(5)和所述隔離器件(6)相連接，當(dāng)所述主控制器(1)在關(guān)鍵控制過程中出現(xiàn)崩潰或軟件運(yùn)行異常時(shí)，所述協(xié)控制器(4)接替所述主控制器(1)實(shí)施接續(xù)控制；

所述心跳信號(hào)HeartBeat是周期性的連續(xù)脈沖信號(hào)，當(dāng)所述主控制器(1)出現(xiàn)崩潰或軟件運(yùn)行異常，所述主控制器(1)停止輸出心跳信號(hào)HeartBeat；所述啟動(dòng)信號(hào)Start是一個(gè)觸發(fā)脈沖信號(hào)，所述時(shí)鐘電路(3)在所述啟動(dòng)信號(hào)Start作用下，輸出與所述主控制器(1)的控制動(dòng)作時(shí)刻相匹配的時(shí)鐘信號(hào)到所述協(xié)控制器(4)，為所述協(xié)控制器(4)的周期工作提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的順序控制裝置，其特征在于，所述主控制器(1)在執(zhí)行關(guān)鍵控制過程中，如果所述協(xié)控制器(4)接收到的心跳信號(hào)HeartBeat有效，所述協(xié)控制器(4)不輸出控制動(dòng)作；如果所述協(xié)控制器(4)接收到心跳信號(hào)HeartBeat無效，此時(shí)，所述協(xié)控制器(4) 根據(jù)從所述存儲(chǔ)器(2)中讀出的控制信息，接替所述主控制器通過所述驅(qū)動(dòng)器件(5)和所述隔離器件(6)對所述被控對象(7)實(shí)施接續(xù)控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的任一種順序控制裝置，其特征在于，所述關(guān)鍵控制過程的控制信息包括動(dòng)作時(shí)刻、控制通道以及動(dòng)作內(nèi)容。

4.一種采用權(quán)利要求1至3任一所述的順序控制裝置進(jìn)行的同步冗余順序控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、裝置上電后進(jìn)行初始準(zhǔn)備；

步驟S2、所述協(xié)控制器(4)讀取關(guān)鍵控制信息；

步驟S3、所述主控制器(1)進(jìn)行順序控制；

步驟S4、所述主控制器(1)執(zhí)行到關(guān)鍵控制過程，所述協(xié)控制器(4)準(zhǔn)備進(jìn)行接續(xù)控制；

步驟S5、在所述主控制器(1)在關(guān)鍵控制過程中出現(xiàn)崩潰或軟件運(yùn)行異常時(shí)，所述協(xié)控制器(4)進(jìn)行接續(xù)控制；

所述步驟S1包括以下子步驟：

S101、所述主控制器(1)加電，生成控制過程的控制信息；

S102、所述存儲(chǔ)器(2)加電，在進(jìn)入關(guān)鍵控制過程前的順序控制過程中，所述主控制器(1)將預(yù)制的關(guān)鍵控制過程的控制信息存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)器(2)；

S103、所述協(xié)控制器(4)加電，準(zhǔn)備從所述存儲(chǔ)器(2)中讀取關(guān)鍵控制過程的控制信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同步冗余順序控制方法，其特征在于，所述步驟S2包括以下子步驟：

S201、所述主控制器(1)向所述協(xié)控制器(4)發(fā)出心跳信號(hào)HeartBeat；

S202、所述協(xié)控制器(4)從所述存儲(chǔ)器(2)中讀取關(guān)鍵控制過程的控制信息。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的同步冗余順序控制方法，其特征在于，所述主控制器(1)按照順序控制的時(shí)序?qū)⑸傻目刂菩畔?，通過所述驅(qū)動(dòng)器件(5)對所述被控對象(7)實(shí)施順序控制，所述被控對象(7)通過所述隔離器件(6)反饋的開關(guān)量信號(hào)到所述主控制器(1)。