[发明专利]基于5G网络和WiFi6技术的用于PLC控制系统的冗余系统

说明书

本发明公开了基于5G网络和WiFi6技术的用于PLC控制系统的冗余系统，包括第一PLC和第二PLC，所述的第一PLC与第一网关相连接，所述的第二PLC与第二网关相连接，所述的第一网关与所述第二网关相连接，且互为冗余；所述的第一网关通过5G链路和WiFi6链路双链路连接第三网关、第四网关，所述的第二网关通过5G链路和WiFi6链路双链路连接第三网关、第四网关，所述的第三网关与IO设备相连接，所述的第四网关与RTU设备相连接。本发明的优点在于：通过5G和WiFi6网络的双链路冗余，并采用网关与网关之间互为冗余，保证整个控制系统稳定性。

技术领域

本发明涉及系统冗余技术领域，具体地说是基于5G网络和WiFi6技术的用于PLC控制系统的冗余系统。

背景技术

在工业化控制领域，5G凭借其高性能、低延时、低成本的优势得到了广泛应用并逐渐成为了工业现场的控制网络。

随着5G的快速发展，5G的高带宽、低延时使得远程控制工业制造设备成为了可能，越来越多的工业数据从有线网到无线网，远距离的分布式控制、集中式管理将使得对工业设备的管理成本大大降低，经济效益明显提高。

目前我们现在的手机和路由器上最广泛使用的是WiFi5技术。WiFi5技术即是802.11ac 诞生于2013年。最初版本（Wave 1）凭借80MHz频宽，将WiFi单流带宽提升至433Mbps。2016年第二版（Wave 2）将频宽再次翻倍到160MHz，但是目前支持的设备并不多。

不过WiFi5只支持5G频段，而5G频段因为穿透力差，在信号覆盖性能上较弱。技术上无法完全取代支持2.4G的WiFi4，所以目前的主流家用无线路由器都是同时支持 WiFi4和WiFi5。

从调制上看WiFi5是256-QAM，WiFi6是1024-QAM，前者的数据流最大支持4个，后者则最大支持8个，因此WiFi5的理论吞吐量可以做到3.5Gbps，而WiFi6则可以做到惊人的9.6Gbps。WiFi6的带宽比WiFi5大了数倍。

发明内容

本发明之目的是弥补上述之不足，向社会公开基于5G网络和WiFi6技术的用于PLC控制系统的冗余系统，通过5G和WiFi6网络的双链路冗余，并采用网关与网关之间互为冗余，保证整个控制系统稳定性。

本发明的技术方案是这样实现的：

基于5G网络和WiFi6技术的用于PLC控制系统的冗余系统，包括第一PLC和第二PLC，所述的第一PLC与第一网关相连接，所述的第二PLC与第二网关相连接，所述的第一网关与所述第二网关相连接，且互为冗余；

所述的第一网关通过5G链路和WiFi6链路双链路连接第三网关、第四网关，所述的第二网关通过5G链路和WiFi6链路双链路连接第三网关、第四网关，所述的第三网关与IO设备相连接，所述的第四网关与RTU设备相连接。

进一步优化本技术方案的措施是：

作为改进，所述的冗余系统中，5G链路和WiFi6链路中，其中一条为主链路，另一条为备用链路。

作为改进，所述的网关之间的连接，采用心跳检测机制，由终端节点发送心跳包，中心节点回复心跳响应包；当响应超出设定范围，认定连接不稳定。

作为改进，所述的心跳包的发送频率为10-5000毫秒。

作为改进，当连续N次未收到心跳响应包，认定为连续不稳定，N取2至10。

作为改进，所述的第一网关与所述第二网关通过WAN口连接形成互为冗余。

作为改进，当第一网关的5G链路和WiFi6链路均断开时，第一网关进行重启操作；当第二网关的5G链路和WiFi6链路均断开时，第二网关进行重启操作。

本发明与现有技术相比的优点是：