[发明专利]一种带冗余机制的实时控制系统同步性能测试方法和系统

说明书

本发明公开了一种带冗余机制的实时控制系统同步性能测试系统，包括：控制器，包括主控CPU和辅控CPU；AO卡件，分别与主控CPU、辅控CPU连接，所述AO卡件为模拟量输出卡件，用于采集并输出控制器输出的电流；DO卡件，分别与主控CPU、辅控CPU连接，所述DO卡件为数字量输出卡件，用于采集并输出控制器输出的最小电压或最大电压；数据采集器，用于接收AO卡件、DO卡件的输出信号；监控软件，用于对系统中组态进行下载，对参数进行设置；本发明采集时间分辨率更高，同时将同步时间与切换时间解耦合，验证同步性能对卡件输出影响，将同步时间和同步正确性相结合进行整体同步性能评判。

技术领域

本发明涉及一种带冗余机制的实时控制系统同步性能测试方法和系统，属于控制器技术领域。

背景技术

实时控制系统通常是用于生产过程控制的实时系统，系统要求能实时采集现场数据，并对所采集的数据进行及时处理，进而自动地控制相应的执行机构，使某些(个)参数(如温度、压力、方位等)能按预定的规律变化，以保证产品的质量和提高产量。

一对冗余的控制器，同时只有一个控制器与采集卡件通过总线通讯，而后通过同步将数据传送给另一个控制器；控制器之间数据同步时间为毫秒级，历史数据记录的时间分辨率通常为几百毫秒级到秒级，通过控制器数据的历史趋势是无法准确判断同步时间的。

当前的测试方法，经常将同步时间与切换时间耦合测试，导致无法具体分析冗余切换时，是同步时间还是切换时间导致冗余切换性能的差异。

从主辅控制器分别取数据进行差值计算的方法，需要涉及到主控制器同步数据传到辅控制器，辅控制器数据再回传到主控制器后进行差值计算，过程影响因素多，且不能验证这种同步差异对卡件输出的影响。

同时，单单获取控制器同步时间是不够的。同步性能尤其需要判断在切换前数字量当前值是否已准确同步到对侧控制器，以免切换后控制器数字量输出跳变。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种带冗余机制的实时控制系统同步性能测试方法和系统，采集时间分辨率更高，同时将同步时间与切换时间解耦合，验证同步性能对卡件输出影响，将同步时间和同步正确性相结合进行整体同步性能评判。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种带冗余机制的实时控制系统同步性能测试系统，包括：

控制器，包括主控CPU和辅控CPU，所述主控CPU负责控制策略计算及控制输出；所述辅控CPU在主控CPU故障、重启或者停机时，接管主控CPU进行控制，在主控CPU恢复后，切换为备用状态进行冗余热备；

AO卡件，分别与主控CPU、辅控CPU连接，所述AO卡件为模拟量输出卡件，用于采集并输出控制器输出的电流；

DO卡件，分别与主控CPU、辅控CPU连接，所述DO卡件为数字量输出卡件，用于采集并输出控制器输出的最小电压或最大电压；

数据采集器，用于接收AO卡件、DO卡件的输出信号；

监控软件，用于对系统中组态进行下载，对参数进行设置。

第二方面，本发明提供一种根据上述所述的带冗余机制的实时控制系统同步性能测试系统的测试方法，包括：

执行同步时间获取步骤，所述同步时间获取步骤包括：在AO卡件正常输出过程中对控制器主控CPU和辅控CPU进行冗余切换，分析高速数据采集器在切换时获取的斜坡扰动数据，计算控制器的同步时间；

重复执行同步时间获取步骤，获取多个同步时间数据，取同步时间数据的平均值作为同步性能参考值；