[发明专利]自适应多冗余环形网络系统及用于选择绕行路线的方法

说明书

技术领域

本发明概括地涉及一种网络系统，更具体地涉及一种具有冗余扩展基板的自适应多冗余环形网络系统。

背景技术

工业环境中使用的传统自动化设备包括使用继电器和其他装置的机械设备。为了功能性地改变包括机械设备在内的自动化设备，在逐一校正设备内部电路的导线方面存在困难。为了解决该问题，已经提出了可编程序逻辑控制器(在下文中称为PLC)。

PLC是可编程序逻辑控制器。PLC通常执行与计算机的任务相同的任务，其被配置为接收来自设备的信号，并根据在其中编程的内容处理信号，然后将处理后的信号输出到设备。此外，PLC能够使用半导体器件如集成器件或晶体管在功能上替代控制单元如继电器、计时器和计数器。PLC包括由数值计算功能增加的、用于控制程序的基序列控制功能，并根据预先存储在内存储器中的程序来实施预定逻辑。PLC可用于各种操作，例如：器件控制操作、数值设置操作、时间控制操作、实时监控操作、实时数据收集操作和安全器件运行操作。

现今，使用PLC的PLC系统已经被广泛用于各种领域，包括水坝、电厂、半导体制造厂等。PLC系统用于处理工业上重要的数据，例如，用于基础工业如发电设施的数据。在这种情况下，如果PLC系统在运行时出错，则会导致巨大损失。因而，系统的稳定性是至关重要的。当由于PLC系统中的错误而导致数据被擦除或在运行时出错时，可能会导致巨大损失。为了解决该问题，PLC系统使用复制执行相同功能的功能块的冗余技术。

通常，冗余PLC系统设置有两个中央处理器(在下文中称为CPU)以准备应对最坏的情况。然而，冗余技术并不应用于真正执行PLC系统的预定操作的每个基板，即使设置有两个CPU，也会导致运行效果降低。

由于PLC的可用范围通过工厂自动化程度的不断增加而被扩大，因此，PLC已经被广泛用于各种领域。在这些领域中，冗余系统已经在系统必须无间断连续运行的工厂中被使用。冗余系统包括充当主系统的主要系统和用于在主系统发生故障时不间断运行的备用系统。冗余系统通常被配置为仅复制CPU和电源装置。在这种情况下，扩展基板未被复制，从而导致在扩展基板发生故障时关联的基板被停止。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种使用能够选择路径的双端口以太网通信模块的自适应多冗余环形网络系统。

本发明的另一个目的是提供一种用于选择通过使两个路径彼此混合来创建的绕行路线的方法。

为了实现上述目的，提供了一种自适应多冗余环形网络系统，其包括主网络系统和子网络系统。所述主网络系统包括第一主控制单元和多个第一从属控制单元，而所述子网络系统包括第二主控制单元和多个第二从属控制单元。多个第一从属控制单元中的每个和多个第二从属控制单元中的每个均包括双端口以太网通信模块，并且多个第一从属控制单元中的每个、多个第二从属控制单元中的每个、第一从属控制单元和第二从属控制单元通过双端口以太网通信模块选择性地连接。

优选地，根据双端口以太网通信模块的连接状态，多冗余环形网络系统形成：与第一主控制单元和多个第一从属控制单元连接的第一路径；与第二主控制单元和多个第二从属控制单元连接的第二路径；与第一主控制单元、至少两个第一从属控制单元和至少两个第二从属控制单元连接的第三路径；以及与第二主控制单元、至少两个第一从属控制单元和至少两个第二从属控制单元连接的第四路径。

优选地，系统按照优先级使用第一路径或第二路径执行通信，并在第一路径和第二路径不能被使用时使用第三路径或第四路径执行通信。

优选地，双端口以太网通信模块与其所连接的另一通信模块共享网络信息，并且每个通信模块基于网络信息来形成路由表。

优选地，当使得通信模块之间断开时，双端口以太网通信模块对当前连接网络的所有信息进行更新，并校正所述路由表。