[发明专利]控制器硬件冗余控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种控制器硬件冗余控制方法及系统，涉及自动化控制技术领域，主要目的在于解决控制系统可靠性较低的问题。主要包括控制器的第一CPU通过第一环网进行数据通讯，所述第一环网为所述第一CPU与至少一个扩展接口模块进行数据通讯的网络；当所述第一CPU监测到通讯指令异常时，向所述控制器的第二CPU发送切换指令；根据所述切换指令，所述第二CPU通过第二环网进行数据通讯，所述第二环网为所述第二CPU与所述至少一个扩展接口模块进行数据通讯的网络，并且与所述第一环网独立运行。主要用于控制器硬件冗余控制。

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，特别是涉及一种控制器硬件冗余控制方法及系统。

背景技术

可编程逻辑控制器(PLC：Programmable Logic Controller)是一种具有微处理器的用于自动化控制的数字运算控制器，广泛应用于工业自动化系统中，并作为控制器使用，在一些对可靠性要求较高的，如冶金、交通、电力等领域，需要自动化系统能够可靠且稳定的运行，以冗余设计为代表的故障容错技术是提高PLC控制系统可靠性的有效措施，目前PLC冗余已作为提高工业控制系统可靠性的重要手段，在诸多领域中得到广泛应用。

冗余设计一般通过增加组件来保障系统功能，PLC冗余包括硬件冗余和软件冗余两种方式，PLC软冗余系统通过两个中央处理器(CPU，central processing unit)同时启动和运行，实现CPU之间的冗余备份，现有控制器硬件冗余方案中，备用和接口模块串接在同一个网络中，无法保证在系统正常运行的情况下，应对全部类型模块或组件异常的情况，从而导致可靠性较低的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种控制器硬件冗余控制方法及系统，主要目的在于现有控制器硬件冗余方案中，备用和接口模块串接在同一个网络中，无法保证在系统正常运行的情况下，全部类型模块或组件异常的情况，从而导致可靠性较低的问题。

依据本发明一个方面，提供了一种控制器硬件冗余控制方法，包括：

控制器的第一CPU通过第一环网进行数据通讯，所述第一环网为所述第一CPU与至少一个扩展接口模块进行数据通讯的网络；

当所述第一CPU监测到通讯指令异常时，向所述控制器的第二CPU发送切换指令；

根据所述切换指令，所述第二CPU通过第二环网进行数据通讯，所述第二环网为所述第二CPU与所述至少一个扩展接口模块进行数据通讯的网络，并且与所述第一环网独立运行。

进一步地，所述扩展接口模块包括至少两个通讯从模块，所述控制器的第一CPU通过第一环网进行数据通讯包括：

所述第一CPU的第一通讯主模块通过所述第一环网与所述至少一个扩展接口模块的第一通讯从模块进行数据通讯；

所述第二CPU通过第二环网进行数据通讯包括：

所述第二CPU的第二通讯主模块通过所述第二环网与所述至少一个扩展接口模块的第二通讯从模块进行数据通讯。

进一步地，所述控制器包括两个CPU，所述控制器的第一CPU通过第一环网进行数据通讯之前，所述方法还包括：

从所述两个CPU中确定第一CPU和第二CPU，所述第一CPU为运行CPU，用于根据所述控制器的控制任务执行处理操作，所述第二CPU为备用CPU，用于对所述第一CPU的指令进行监听。

进一步地，所述从所述两个CPU中确定第一CPU和第二CPU包括：

所述两个CPU分别进行通讯指令自监测；

若所述CPU中的一个CPU自监测到通讯指令异常，则将自监测到通讯指令异常的CPU确定为第二CPU，并将未自监测到通讯指令异常的CPU确定为第一CPU；