[发明专利]一种工业设备中的双网络冗余通讯系统及通讯方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业设备中的双网络冗余通讯系统及通讯方法。

背景技术

在高压直流输电控制保护系统及其他对通讯数据有高可靠性要求的工业设备领域中，对数据的正确性和可靠性有苛刻的要求，因此通讯网络甚至装置的配置都是双重化，实际运行的过程中，用户数据会通过两条主备网络LAN1和LAN2传送，运行过程中要求主备网络通道互为冗余，当其中一条网络故障的时候，控制系统能无缝切换到热备系统或网络，保证用户数据能可靠正确的传送给对方控制系统。这种配置及要求无疑对于冗余通讯链路的切换、侦测、选择等机制提出了很高的要求，这些直接关系数据能否正确无误的传送到对方控制系统。

目前，该领域在国内未见有相关的报道，国外公司中，ABB公司有类似的方案，该方案利用硬件实现冗余通讯功能，这种方式的缺点是成本高，而且具有物理介质的相关性，目前仅在以太网上能完全实现，相关硬件需要定制。

发明内容

本发明的目的是提供一种工业设备中的双网络冗余通讯系统及通讯方法，用以解决现有工业设备领域冗余通讯方式成本高、网络介质局限性大的问题。

为实现上述目的，本发明的方案是：一种工业设备中的双网络冗余通讯系统，包括本方主控制系统、本方备用控制系统、对方主控制系统、对方备用控制系统、主通讯链路和从通讯链路，本方主控制系统、本方备用控制系统、对方主控制系统和对方备用控制系统均连接主通讯链路和从通讯链路，所述主通讯链路用于发送工作报文，所述从通讯链路用于发送测试报文；各所述主、备控制系统中均设有冗余处理模块，所述冗余处理模块连接用户程序及数据接口，用于冗余网络通讯状态的监控、冗余仲裁、主从通讯链路的自动切换和网络故障消除后的自愈。

所述冗余处理模块中安装有冗余处理软件包。

本发明还提供一种工业设备中的双网络冗余通讯方法，包括如下步骤：

（1）当主通讯链路和从通讯链路上的网络通讯均正常时，由主通讯链路发送工作报文，从通讯链路发送测试报文；

（2）当检测到主通讯链路或从通讯链路上的网络通讯故障时，则切换到网络通讯正常的主或从通讯链路发送工作报文，网络通讯故障的主或从通讯链路发送测试报文；

（3）当主通讯链路或从通讯链路上的网络通讯均发生故障时，则切换到备用控制系统进行工作，主控制系统继续在主通讯链路发送工作报文，从通讯链路发送测试报文，直至检测到两条通讯链路上的网络通讯恢复正常，切换主控制系统工作。

当工作报文未在设定的时间内被正常回应和确认，则认为主通讯链路上的网络通讯发生故障，工作报文切换到从通讯链路上传输，主通讯链路发送测试报文，以检测网络通讯何时正常;如果此时切换到从通讯链路的工作报文未在设定的时间内被正常确认和回应，则认为从通讯链路上的网络通讯也故障，切换到备用控制系统工作。

网络通讯故障包括通讯链路本身故障、本方或对方控制系统死机或程序异常等。

本发明达到的有益效果：本发明在控制系统中安装冗余处理软件包，该冗余处理软件包封装于通信数据的上层，完全通过软件的方法实现控制系统间的网络通信，适合于较常用的多种网络介质，不受网络介质的限制，且采用软件处理方法，通过编程实现，维护成本低，易移植。

附图说明

图1是本发明双机双网络冗余通讯系统结构图；

图2是本发明两控制系统之间的双网冗余通讯示意图；

图3是RED包处理发送数据的流程图；

图4是RED包处理接收数据的流程图；

图5是P报文处理流程示意图；

图6是T报文处理流程示意图；

图7是本发明在高压直流输电控制保护平台HCM3000中应用的功能示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

网络通讯系统实施例：

本发明的网络通讯系统包括本方主控制系统、本方备用控制系统、对方主控制系统、对方备用控制系统、主通讯链路和从通讯链路，本方主控制系统、本方备用控制系统、对方主控制系统和对方备用控制系统均连接主通讯链路和从通讯链路，所述主通讯链路用于发送工作报文，所述从通讯链路用于发送测试报文；各所述主、备控制系统中均设有冗余处理模块，所述冗余处理模块连接用户程序及数据接口，用于冗余网络通讯状态的监控、冗余仲裁、主从通讯链路的自动切换和网络故障消除后的自愈。