[發(fā)明專利]一種工業(yè)安全PLC控制器的安全控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010601459.2
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111580454B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程廣河;孫瑞瑞;郝鳳琦;孟慶龍;張讓勇;郝慧娟;杜志偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省計算中心（國家超級計算濟南中心）
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05;G05B9/03
• 代理公司: 濟南竹森知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37270
• 代理人: 呂利敏

一種工業(yè)安全PLC控制器的安全控制方法，利用雙通道安全PLC的同步機制保證冗余系統(tǒng)的同步運行；利用雙通道安全PLC的數(shù)據(jù)表決方法保證運行數(shù)據(jù)安全；還包括步驟：工業(yè)安全PLC控制器在完成輸入采集以后進行邏輯運算；工業(yè)安全PLC控制器與用戶編程軟件進行通信；工業(yè)安全PLC控制器實現(xiàn)PLC基于不斷進行循環(huán)掃描的運行方式；工業(yè)安全PLC控制器對外部被控設(shè)備運行數(shù)據(jù)及工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控：在外部被控設(shè)備發(fā)生故障時，進行故障報警提示或者控制外部被控設(shè)備停機。本發(fā)明的安全機制能夠保證系統(tǒng)同步運行；具備更加嚴(yán)格的系統(tǒng)檢測機制，通道之間能夠互相檢測；發(fā)生故障時，還能夠進行系統(tǒng)降級，在保證系統(tǒng)具備高的可靠性同時還有一定的可用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工業(yè)安全PLC控制器的安全控制方法，屬于智能控制的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

安全PLC通常是被用于特殊控制領(lǐng)域的關(guān)鍵控制和安全控制。安全PLC作為控制系統(tǒng)中關(guān)鍵的一部分，被用于檢測工業(yè)控制中是否存在危險，一旦發(fā)生危險能及時的將被控系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)或者使其安全停機。

現(xiàn)有技術(shù)中的PLC存在以下技術(shù)不足：

1)未采用冗余設(shè)計

常規(guī)PLC內(nèi)部的CPU數(shù)量通常只有一個，在執(zhí)行用戶程序時只進行一次處理，即使系統(tǒng)有多個CPU時也僅僅是通過協(xié)同的方式將要實現(xiàn)的程序分擔(dān)實現(xiàn)。因此，常規(guī)PLC還未滿足“冗余容錯”和“數(shù)據(jù)確認”的安全條件。

2)系統(tǒng)檢測方式不全面

未考慮系統(tǒng)軟件可靠性運行，缺少系統(tǒng)自身的內(nèi)部檢測、存儲器檢測、冗余容錯機制，在部分通道失效的情況下，難以維持控制系統(tǒng)運行。

綜上可知，常規(guī)PLC已經(jīng)難以滿足當(dāng)今工業(yè)自動化控制的要求，尤其是在一些關(guān)鍵領(lǐng)域的控制。因此，提供一種安全可靠的安全PLC控制器是本領(lǐng)域一直研究的內(nèi)容，以輔助工業(yè)自動采取有效措施，保障被控系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，這是常規(guī)PLC或者常規(guī)安全PLC控制器所不具備的。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開一種工業(yè)安全PLC控制器的安全控制方法。

本發(fā)明采用冗余設(shè)計，具備多個CPU處理通道：安全PLC的CPU至少有兩個或者更多，系統(tǒng)至少具有兩個控制通道，每個通道將分別對同一個用戶程序各自執(zhí)行一次，然后將輸入輸出的結(jié)果相互對比，數(shù)據(jù)一致就執(zhí)行，不一致就執(zhí)行安全輸出。

本發(fā)明采用更加嚴(yán)格的系統(tǒng)檢測方式：具有冗余容錯機制，即使部分通道失效了，系統(tǒng)軟件可以及時檢測出來，采取有效的措施，維持控制系統(tǒng)運行。對于主控模塊的檢測一般采用自檢測、存儲器檢測等手段。同時通道不止進行內(nèi)部檢測，還有通道之間相互監(jiān)控，能夠在出現(xiàn)故障時及時切斷問題通道，維持系統(tǒng)運行或者使其安全停機。

輸入模塊需具備“自診斷”，輸出模塊具備“輸出反饋”。運行時輸入模塊能夠進行輸入通道檢測，輸出模塊能夠?qū)⑤敵龅男盘柗答伝刂骺啬K保證輸出的可靠性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：