[发明专利]一种DCS冗余通信模块切换方法

摘要

本发明涉及工业级控制系统数据通信领域，特别是在确保一模块故障并不影响数据通信的核电控制系统中。针对现有核电控制系统中传统模块冗余切换引起双主工作的问题，本发明提出一种冗余通信模块切换方法。即在模块故障、对外通信故障的引起的切换的基础上，加入对内通信的备机监听功能。其中模块故障主要引起不能发送心跳信号给冗余模块，对外通信故障指通信链路断链和通信超时，备机监听指由于内部通信机制为主从轮询机制，因此主模块只能有一个模块响应主站(DCS一层控制器)的请求，即备模块处于监听模式，监测主模块是否响应控制器请求。

主权项

一种DCS冗余通信模块切换方法，应用于核电控制系统，其特征在于：插入机箱的两个通信模块实现模块冗余，在主模块发生模块故障、对外通信故障或对内通信不应答后，备模块切换为主模块，实现与DCS一层控制器通信，提高系统的可用性和可靠性；分别定义两通信模块为模块A和模块B，两模块之间有硬件的互连线，模块A通过互连线发送方波给对方模块B，相应的模块B也发送方波给模块A，该方波信号称为心跳信号；(1)模块故障包括电源故障、时钟故障、导致模块不能发送方波信号到对方模块的故障；当模块发生模块故障后，该模块会停止发送方波信息给对方模块；(2)对外通信故障：模块A和模块B对外通信网络采用同发同收的机制；对外通信故障状态包括相应通信链路的断链和通信超时；备模块在每个通信周期内将对外通信状态发送到主模块，主模块比较两个模块的通信状态，这个过程称为通信健康值比较；(3)对内通信不应答：模块A和模块B对内通信网络采用备机监听机制，主模块与DCS一层控制器通信时，备模块处于监听模式，监听主模块是否应答控制器请求；若主模块连续多次未应答，那么备模块将切换为主模块，相应的主模块切换为备模块，并处于监听模式；在通信模块设置为冗余模式下，发生冗余切换条件由模块故障、对外通信故障和备机监听主机不应答组成，由这三种切换条件组成切换矩阵。