分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102866690A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102866690A(43)申请公布日2013.01.09(21)申请号201210344828.X(22)申请日2012.09.18(71)申请人南京国电南自美卓控制系统有限公司地址210032江苏省南京市浦口高新开发区星火路8号(72)发明人吴胜华(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林许婉静(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换方法(57)摘要本发明公开了一种分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换方法，包括以下步骤：冗余过程控制站之间通过冗余网络实现数据同步；每个过程控制站和工程师站各通过网络连接到交换机；处于激活状态的过程控制站发送心跳信号给处于备用状态的过程控制站；过程控制站建立一系统变量；处于激活状态的过程控制站每次执行一次控制逻辑时则修改此系统变量数据；处于激活状态的过程控制站通过专用网络每轮同步数据给处于备用状态的过程控制站时，将系统变量数据也同步过去；处于备用状态的过程控制站判断同步数据中变量的数据和上一次接收的是否相同，判断处于备用状态的过程控制站是否将自身激活。本发明可提高过程控制站执行切换的可靠性。CN102869ACN102866690A权利要求书1/1页1.一种分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换方法，其特征在于，包括以下步骤：1)冗余过程控制站之间通过一专用网络实现数据同步；2)工程师站或SCADA系统通过一网络连接到到交换机，每个过程控制站同时与交换机相连；3）处于“激活”状态的过程控制站通所述网络发送第一路心跳信号给处于“备用”状态的过程控制站，发送第一路心跳信号周期默认为设定的固定周期；4）在每个过程控制站内建立一系统变量；5）处于“激活”状态的过程控制站每执行一次控制逻辑则修改所述系统变量数据，每轮变量数据加1；6）处于“激活”状态的过程控制站通过网络将每轮同步数据发送给处于“备用”状态的过程控制站时，包括第二路心跳信号，即将所述系统变量的数据也同步过去；7）处于“备用”状态的过程控制站接收同步数据并比较同步数据中系统变量的数据和上一次接收的是否相同，如果不相同，则表明处于“激活”状态的过程控制站工作正常，不做任何处理；8）如果两次数值相同，则查看处于“激活”状态的过程控制站第一路心跳信号是否存在；9）如果第一路心跳信号消失，则处于“备用”状态的过程控制站将自身“激活”，从而获取对现场设备的控制权，如果第一路心跳信号不消失，说明两路心跳信号仅有一路故障，同时也表明处于“激活”状态的过程控制站工作正常，不做任何处理。2.根据权利要求1所述的分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换方法，其特征在于：在所述步骤2）中，所述交换机为一个或多个，当交换机为多个时各交换机之间直连，每个交换机与一个过程控制站相连。3.根据权利要求1所述的分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换方法，其特征在于：在所述步骤3）中，固定周期为200毫秒。2CN102866690A说明书1/4页分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换方法技术领域[0001]本发明涉及分散控制系统中冗余过程控制站之间冗余切换的一种可靠实现方法，具体适用于所有分散控制系统中冗余过程控制站之间切换实现。背景技术[0002]分散控制系统（distributecontrolsystem,DCS）是一种集控制技术、计算机技术、通信技术、网络技术于一体的新型控制系统。其特征在于分散控制和集中管理，将复杂的工业过程的控制任务分散到若干个过程控制站上完成，并通过SCADA和各个过程控制站之间的通信实现对整个生产过程的集中监视、操作和管理。[0003]过程控制站是分散控制系统（DCS）的中央处理单元，是DCS的核心部件，负责控制逻辑的运算以及输入信号和输出指令的处理，同时还需要实现和SCADA之间的通信功能。[0004]如过程控制站出现故障将导致失去对过程参数的监视和对工艺过程的控制能力，这可能会带来灾难性的后果，因此对过程控制站都进行了冗余设计。正常工作时只有一个过程控制站处于“激活”状态，另外一个过程控制站处于“备用”状态，当处于“备用”状态的过程控制站判断处于“激活”状态的过程控制站故障时，它将迅速的将自身“激活”，从而获取对现场设备的控制权。如果发生判断失误情况，则会造成两个过程控制站均处于“激活”状态，这样就会造成现场设备的扰动，带来不可预测的后果。在此基础上，如何判断处于“激活”状态的过程控制站是否真实故障就成为本系统的一个关键技术，各个DCS厂家都在此方面花费了很大精力