[發明專利]高可靠流程工業先進控制器集群管理方法

在審

• 申請號: 202010817877.5
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112099444A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 紀彭;王紫千;王洪;周鳳祿;曹斌;程志強
• 申請（專利權）人: 中鋁智能科技發展有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種高可靠流程工業先進控制器集群管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將特定工業被控單元的基礎數據打包成先進控制器鏡像；

S2：根據先進控制器鏡像和先進控制器實例的個數要求，在服務器集群中創建先進控制器實例，其中同一先進控制器鏡像的多個實例分布于服務器集群的不同物理主機上；

S3：同一鏡像的多個先進控制器實例在每一控制周期將計算輸出的控制指令集發送到通信網關的同一信道中，由通信網關進行協調后轉發至底層SCADA系統執行控制；如無物理故障則重復運行此步驟，如有物理故障則進行下一步驟；

S4：故障恢復：創建新的先進控制器實例，同步活動先進控制器的狀態參數。

2.根據權利要求1所述的一種高可靠流程工業先進控制器集群管理方法，其特征在于，所述基礎數據包括：控制器元數據、對象模型、IO接口清單和控制算法。

3.根據權利要求1所述的一種高可靠流程工業先進控制器集群管理方法，其特征在于，步驟S3中，通信網關在先進控制器的控制周期中采取的協調過程包括：

CS1：判斷信道是否接收到由先進控制器實例發送來的控制指令集，如果在時間窗口內沒有接收到控制指令集，則認為發生控制中斷事件，立即進行報警提醒，如果在時間窗口內接收到控制指令集，則轉至下一步；

CS2：判斷信道是否接收到活動先進控制器發送來的控制指令集，若判斷結果為是，則立即將此控制指令集發送至底層SCADA系統，同時，通信網關保持活動先進控制器記錄不變，若判斷結果為否則轉至下一步；

CS3：通信網關繼續在信道上進行等待，如果時間窗口內接收到活動先進控制器發送來的控制指令集，則將活動先進控制器發送來的控制指令集發送至底層SCADA系統，結束等待，通信網關保持活動先進控制器記錄不變，如果時間窗口沒有接收到活動先進控制器發送來的控制指令集，則轉至下一步；

CS4：通信網關將隊列前端的非活動先進控制器控制指令集發送至底層SCADA系統，同時，通信網關將活動先進控制器記錄替換為隊列前端的控制指令集對應的先進控制器實例。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種高可靠流程工業先進控制器集群管理方法，其特征在于，步驟S4的過程包括：

SS1：新先進控制器實例請求同步活動先進控制器狀態參數；

SS2：活動先進控制器獲取到同步請求，在新控制指令集輸出，狀態參數更新后，將狀態參數數據包發送給新先進控制器實例；

SS3：新先進控制器實例接收到活動先進控制器發送的狀態參數數據包后判斷接收時間是否小于允許時間，如果判斷結果為否，則返回SS1繼續請求同步狀態數據，如果判斷結果為是，則將自身狀態參數更新為活動先進控制器的最新狀態參數，并在數據包中的下一控制周期時間上啟動執行控制算法，先進控制器故障恢復結束。

5.根據權利要求4所述的一種高可靠流程工業先進控制器集群管理方法，其特征在于，所述狀態參數數據包由活動先進控制器下一控制周期的時間戳、超時時間窗口和活動先進控制器最新狀態參數組成。

6.根據權利要求4所述的一種高可靠流程工業先進控制器集群管理方法，其特征在于，所述允許時間由狀態參數數據包中下一控制周期的時間戳減去超時時間窗口確定。