[發明專利]雙機冗余控制系統及其冗余控制/故障監測方法和裝置

在審

• 申請號: 201911242037.4
• 申請日: 2019-12-06
• 公開（公告）號: CN110879565A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 李夢晨;王偉;王官平;王建民;周東紅;雷志軍;朱毅明
• 申請（專利權）人: 北京和利時智能技術有限公司;寧波和利時智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05B23/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 豆貝貝

本申請公開了一種雙機冗余控制系統及其冗余控制/故障監測方法和裝置，該系統包括第一PLC設備、第二PLC設備、第一IO模塊和第二IO模塊。第一PLC設備包括第一電源模塊、第一CPU、第一總線通訊模塊和第一冗余通訊模塊，第二PLC設備包括第二電源模塊、第二CPU、第二總線通訊模塊和第二冗余通訊模塊；第一冗余通訊模塊與第二冗余通訊模塊通過線纜連接，用于用戶組態邏輯運算結果的同步通信；第一總線通訊模塊通過第一總線分別與兩個IO模塊、第二總線通訊模塊連接；第二總線通訊模塊通過第二總線分別與兩個IO模塊、第一總線通訊模塊連接。由于成主備關系的PLC設備能夠隨時在一個PLC設備出現故障時相互冗余替代，避免了被控系統的失控。

技術領域

本申請涉及自動控制技術領域，更具體地說，涉及一種雙機冗余控制系統及其冗余控制/故障監測方法和裝置。

背景技術

可編程邏輯控制器PLC因其結構簡單、易于控制、價格便宜等特點在工業領域得到廣泛的應用。然而，在實際應用場景中，PLC的容易因其CPU發生失電或死機、控制網絡故障等原因導致被控工業設備失控。對于一些可靠性要求較高的工業系統來說，這是不可接受的，需要相應控制系統能夠提供安全可靠的控制，避免被控系統失控。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種雙機冗余控制系統及其冗余控制/故障監測方法和裝置，用于為工業系統提供安全可靠的控制，以避免被控系統失控。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

一種雙機冗余控制系統，包括主備關系的第一PLC設備和第二PLC設備，還包括第一IO模塊和第二IO模塊，其中：

所述第一PLC設備包括第一電源模塊、第一CPU、第一總線通訊模塊和第一冗余通訊模塊，所述第二PLC設備包括第二電源模塊、第二CPU、第二總線通訊模塊和第二冗余通訊模塊；

所述第一冗余通訊模塊與所述第二冗余通訊模塊通過線纜連接，用于用戶組態邏輯運算結果的同步通信；

所述第一總線通訊模塊通過第一總線分別與所述第一IO模塊、所述第二IO模塊、所述第二總線通訊模塊連接；

所述第二總線通訊模塊通過第二總線分別與所述第二IO模塊、所述第一IO模塊、所述第一總線通訊模塊連接。

可選的，所述線纜為冗余線纜。

可選的，所述第一通訊總線和所述第二通訊總線均為Profibus-DP總線、POWERLINK總線或CANopen總線。

可選的，所述第一CPU與外設之間通過第一高速串行總線和第一低速串行總線連接；

所述第二CPU與外設之間通過第二高速串行總線和第二低速串行總線連接。

可選的，所述第一CPU與外設之間通過數據塊的方式進行通信，所述第二CPU與外設之間通過數據塊的方式進行通信。

一種冗余控制方法，應用于如上所述的雙機冗余控制系統的第一PLC設備或第二PLC設備，所述冗余控制方法包括步驟：

獲取現場傳感器采集的現場參數；

判斷本機為主機還是備機；

如果本機是主機則根據所述現場參數執行用戶組態邏輯運算，向數據總線輸出所述控制數據，以使所述控制數據輸出至被控設備；

如果是備機則從所述數據總線接收所述控制數據，并利用所述控制數據對自身的數據區進行更新。

一種冗余控制裝置，應用于如上所述的雙機冗余控制系統，所述冗余控制裝置包括：

參數采集模塊，用于獲取現場傳感器采集的現場參數；

主從判斷模塊，用于判斷本機主機還是備機；