可编程控制器冗余控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可编程控制器冗余控制系统。其中，该系统包括：主处理器，被设置为与主总线及备总线分别连接；备处理器，被设置为与主总线及备总线分别连接，并与主处理器连接；主总线，被设置为与I/O设备连接；备总线，被设置为与I/O设备连接；其中，主处理器与备处理器互为备份，主总线与备总线互为备份。本实用新型解决了现有技术中所采用的冗余方式可靠性较低的技术问题，达到了提高系统可靠性的技术效果。
【专利说明】可编程控制器冗余控制系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业控制领域，具体而言，涉及一种可编程控制器冗余控制系统。
【背景技术】
[0002]随着每年对具有更高可靠性系统产品的需求的逐年增加，可编程控制器(PLC，Programmable logic controller)作为工控领域的主要控制产品之一,发展具有冗余功能的PLC已成为其中一个重要的发展方向。
[0003]现有的可编程控制器PLC所采用的冗余方式主要包括以下方式:
[0004]I)单独针对处理器的冗余，传统的处理器冗余，通常采用两个处理器，通过专用冗余热备模块来实现切换后的数据同步，这种方式仅针对处理器，对于PLC中的其他部件并没有做出合理的冗余配置；
[0005]2)单独针对I/O板卡的冗余，通常采用机笼式冗余，其中，机笼是用于放置各个PLC板卡的基板，各板卡按一定的顺序放置在机架的不同的安装槽中，板卡之间用总线连接器连接。当安装槽中的某一板卡出现故障，需要使用备份冗余时，必须同时切换整个机笼。假设当前机笼A中包含了 Al、D1、AO三种类型板卡，机笼B中是其冗余板卡，含有与机笼A中完全相同类型板卡。当机笼A中板卡为运行板卡时,机笼B中的板卡即为备用板卡，当机笼A中的Al卡故障时，则会立刻整体切换到机笼B中的备用板卡，切换后机笼B中的备用板卡将作为运行板卡；而机笼B中的DI卡故障时，则无法切回到机笼A利用机笼A中的DI卡，使得整个I/O板卡不得不停止工作。这种采用机笼的主/备切换的控制方式，本身存在扩展不方便的缺点，而且这种方式还存在主/备切换相互干扰的缺点，使得主/备切换的可靠性降低。
[0006]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
[0007]本实用新型实施例提供了一种可编程控制器冗余控制系统，以至少解决现有技术中所采用的冗余方式可靠性较低的技术问题。
[0008]根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种可编程控制器冗余控制系统，包括:主处理器，被设置为与主总线及备总线分别连接；备处理器，被设置为与上述主总线及上述备总线分别连接，并与上述主处理器连接；主总线，被设置为与I/o设备连接；备总线，被设置为与上述I/o设备连接；
[0009]其中，上述主处理器与上述备处理器互为备份，上述主总线与上述备总线互为备份。
[0010]可选地，上述系统还包括:上述I/O设备，其中，上述I/O设备包括:主I/O设备，被设置为与上述主总线及上述备总线分别连接；和/或，备I/o设备，被设置为与上述主总线及上述备总线分别连接，并与上述主I/o设备连接；其中，上述主I/O设备与上述备I/O设备互为备份。
[0011]可选地，上述主处理器包括:第一中央控制处理器，被设置为与第一 i/o连接控制电路连接；上述第一 I/o连接控制电路，被设置为与上述主总线及上述备总线连接，用于选择上述主总线或上述备总线与上述I/O设备进行通信。
[0012]可选地，上述备处理器包括:第二中央控制处理器，被设置为与第二 I/O连接控制电路连接；上述第二 I/o连接控制电路，被设置为与上述主总线及上述备总线连接，用于选择上述主总线或上述备总线与上述I/O设备进行通信。
[0013]可选地，上述主处理器中包括:第一通信接口，被设置为与上述备处理器连接，用于向上述备处理器发送指示上述主处理器的运行状态的指示信号；上述备处理器中包括:第二通信接口，被设置为与上述主处理器连接，用于接收指示上述主处理器的运行状态的指示信号。
[0014]可选地，上述备处理器中还包括:第一检测装置，被设置为与上述第二通信接口连接，用于检测上述指示上述主处理器的运行状态的指示信号是否出现异常。
[0015]可选地，上述主I/O设备包括:第三通信接口，被设置为与上述备I/O设备连接，用于向上述备I/o设备发送指示上述主I/O设备的运行状态的指示信号；上述备I/O设备包括:第四通信接口，被设置为与上述主I/o设备连接，用于接收指示上述主I/O设备的运行状态的指示信号。
[0016]可选地，上述备I/O设备还包括:第二检测装置，被设置为与上述第四通信接口连接，用于检测上述指示上述主I/o设备的运行状态的指示信号是否出现异常。
[0017]可选地，上述主处理器包括:互为备份的两个以太网接口 ；上述备处理器包括:互为备份的两个以太网接口。
[0018]可选地，上述主I/O设备与上述备I/O设备位于同一基板。
[0019]在本实用新型实施例中，通过将可编程控制器中的处理器、总线、I/O设备均设置主/备两个设备，克服了现有技术中只针对特定的单独的模块或整个系统进行冗余设置所导致的可靠性较低的技术问题，使得整个系统在单独的模块出现故障，或者任意模块组合出现故障时，均可实现在不影响其他类型的模块前提下，进行无扰切换，达到了基于模块灵活切换的目的，从而实现了提高系统可靠性的技术效果，进而解决了现有技术中所采用的冗余方式可靠性较低的技术问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0021]图1是根据本实用新型实施例的一种可选的可编程控制器冗余切换的示意图；
[0022]图2是根据本实用新型实施例的另一种可选的可编程控制器冗余切换的示意图；
[0023]图3是根据本实用新型实施例的又一种可选的可编程控制器冗余切换的示意图；
[0024]图4是根据本实用新型实施例的又一种可选的可编程控制器冗余切换的示意图；
[0025]图5是根据本实用新型实施例的又一种可选的可编程控制器冗余切换的示意图；
[0026]图6是根据本实用新型实施例的一种可选的可编程控制器冗余切换系统的示意图；以及
[0027]图7是根据本实用新型实施例的另一种可选的可编程控制器冗余切换系统的示意图。
【具体实施方式】
[0028]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0029]实施例1
[0030]根据本实用新型实施例，提供了一种可编程控制器冗余控制方法，该方法包括:
[0031]SI，判断主处理器和/或主总线是否出现故障；
[0032]可选地，在本实施例中上述可编程控制器冗余控制方法可以但不限于应用于中型混合可编程控制器(PLC, Programmable logic controller)。可选地,在本实施例中的主处理器对应有备处理器，主总线对应有备总线，主I/O设备对应有备I/O设备。结合图1所示，在本实施例中用于实施上述可编程控制器冗余控制方法的系统中包括主处理器CPUModule_l、备处理器 CPU Module_2,交换机 Switchl、Switch2,主总线 SYS_NET1、备总线SYS_NET2,以及主 I/O 设备 1/0 Modulel、备 1/0 设备 1/0 Module2。
[0033]可选地，在本实施例中的主处理器和备处理器可以但不限于通过RS232总线或以太网与第三方设备通信，将数据传输给数据中心站。可选地，在本实施例中的主处理器或备处理器可以包括但不限于:中央控制处理器(CPU)，和1/0连接控制电路。其中，CPU可以但不限于执行以下至少一种操作:数据处理、数据运算、外设通信，I/o连接控制电路(1/0Link)可以但不限于选择相应的总线与1/0设备进行数据通信。可选地，在本实施例中的CPU处理器具有自检功能，能够将系统运行状态通过八段数码管显示。
[0034]可选地，在本实施例中的主处理器和备处理器可以包括但不限于:多个通信接口。例如，如图1所示，主处理器CPU Module_l包括:第一通信接口 Tl，用于向备处理器CPUModule_2发送主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号；互为备份的两个以太网接口 El和E2，用于与人机交互界面HMI进行数据通信；备处理器CPU Module_2包括:第二通信接口 Tl’，用于接收主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，互为备份的两个以太网接口 ΕΓ和E2’，用于与人机交互界面HMI进行数据通信。
[0035]可选地，在本实施例中与主处理器或备处理器进行数据通信的主1/0设备和备I/O设备可以但不限于位于同一基板，其中上述1/0设备主要是用来与现场进行交互，实现信号的输入输出。
[0036]可选地，在本实施例中对主处理器是否出现故障的判断方式包括但不限于:心跳检测、状态检测。其中，检测的方式可以包括但不限于以下方式:主处理器实时向备处理器发送用于指示主处理器的运行状态的指示信号。可选地，在本实施例中检测主总线是否出现故障的判断方式可以包括但不限于:通过处理器中的I/o连接控制电路(1/0 link)通过接收的数据中的标识判断主总线是否处于正常的运行状态。
[0037]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。主处理器CPU Module_l通过第一通信接口 Tl实时向备处理器CPU Module_2发送用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，则备处理器CPU Module_2通过第二通信接口 Tl’检测判断在预定时间内是否听到对方的“心跳”或接收到的“心跳”是否出现异常。若假设主处理器CPU ModuleJ未出现故障，则进一步检测判断主处理器CPU Module_l中的I/O连接控制电路(I/O link)所接收的数据中的标识是否为主总线SYS_NET I。
[0038]S2，若主处理器出现故障，则将主处理器切换至备处理器，使得切换前通过主总线与主处理器通信的I/o设备在切换后通过主总线与备处理器通信；
[0039]可选地，在本实施例中备处理器检测到的主处理器出现的故障包括以下至少之一:未在预定时间内接收到用于指示主处理器的运行状态的指示信号、接收到的用于指示主处理器的运行状态的指示信号指示异常。
[0040]例如，结合图1所示，若判断出主处理器CPU ModuleJ出现故障(例如，备处理器CPUModule_2在预定的时间内没有接收到用于指示主处理器CPU Module_l的运行状态的指示信号)，则将主处理器CPU Module_l切换至备处理器CPU Module_2,使得切换前通过主总线SYS_NET1与主处理器CPU ModuIe_l通信的I/O设备在切换后通过主总线SYS_NET1与备处理器CPU Module_2通信。
[0041]可选地，在本实施例中在主处理器和备处理器在切换之前可以但不限于进行同步数据传输。进一步说明，备处理器CPU Module_2要随时准备着，一旦需要进行切换，就立刻获取主控权切换成为当前运行的处理器。因此，主处理器CPU ModuleJ必须将自己的状态信息通过运行状态的指示信号实时传送给备处理器CPU Module_2,使备处理器CPUModule_2与主处理器CPU ModuleJ保持状态、数据同步，这样当要进行切换时，才可以实现无扰动的切换。
[0042]可选地，在本实施例中PLC之间的数据同步可以包括但不限于采用硬件同步和软件同步两种方法，其中，硬件同步提供了同步数据的总线，也就是数据同步所需要的数据通道，实时的将数据传送给备处理器；软件同步则是将同步数据通过通信线路传送给备处理器 CPUModule_2。
[0043]可选地，在本实施例中主处理器CPU Module_l及备处理器CPU Module_2可以但不限于具备互为备份的两个以太网接口，具体示例结合图1所示，主处理器CPU Module」中包括互为备份的两个以太网接口 El和E2，备处理器CPU Module_2中包括互为备份的两个以太网接口 ΕΓ和E2’，在上述各处理器的两个以太网接口上设置不同网段的IP地址，通过在人机交互界面HMI上设置2个相应的IP地址，做到PLC系统与HMI的通信冗余。
[0044]例如，如图2所示，假设当前主处理器CPU Module_l及备处理器CPU Module_2通过以太网与第三方设备(例如，人机交互界面HMI)通信。主处理器CPU ModuleJ与备处理器CPU Module_2各自的两个以太网口分别设置为不同网段的2个IP地址，比如CPUModule_l 的 El 口设置为 192.168.1.101，E2 口设置为 10.10.1.18，CPU Module_2 的设置与前者相同。HMI具备2个网口，分别设为192.168.1.100和10.10.1.10。
[0045]可选地，在本实施例中人机交互界面HMI与上述系统通信有主/备两个通信链路，例如，如图2所示的HMI与交换机Switcnl和Switcn2之间分别通过链路a、链路d进行通信，两条链路可以同时工作，通常以一条为主，另一条为辅，主链路故障时HMI将自动切换到另一条通信链路。
[0046]进一步说明，上述系统中控制器所控制的主处理器CPU ModuleJ与备处理器CPUModule_2的网口是否工作是通过自身判断来实现的，当主处理器CPU Module_l为主工作时，其El 口，E2 口始终处于激活状态，两个端口均可以与HMI实现数据通信，备处理器CPUModule_2的E1’ 口，E2’ 口处于禁止状态，并呈现为高阻态。
[0047]当主处理器CPU Module_l工作时，人机交互界面HMI与CPU A共有两条通信链路a—b和d— f,两条链路可以同时工作。假设当前a—b为主工作链路，则d— f链路则为备工作链路(但可以接收人机交互界面HMI下发的通信指令并回应)；若通信链路a— b出现异常，人机交互界面HMI自动切换d — f通信链路来工作。主处理器CPU Module_l工作时，备处理器CPU Module_2的El’ 口，E2’处于禁止状态，并呈现为高阻态。如果主处理器CPUModule_l出现故障，控制器会自动裁决切换到备处理器CPU Module_2继续进行通信。
[0048]当备处理器CPU Module_2工作时，人机交互界面HMI与备处理器CPU Module_2共有两条通信链路a— c和d— e，两条链路可以同时工作。假设当前a— c为主工作链路，则d— e链路备工作链路(但可以接收人机交互界面HM下发的通信指令并回应)；若通信链路a— c出现异常，人机交互界面HMI将自动切换d— e通信链路来工作。备处理器CPUModule_2工作时主处理器CPU Module_l的El 口，E2处于禁止状态，并呈现为高阻态。
[0049]S3，若主总线出现故障，则将主总线切换至备总线，使得切换前通过主总线相互通信的主处理器和I/o设备在切换后通过备总线进行通信；
[0050]可选地，在本实施例中检测主总线是否出现故障的判断方式可以包括但不限于:通过处理器中的I/O连接控制电路(I/O link)通过接收的数据中的标识判断主总线是否处于正常的运行状态。
[0051]例如，结合图3所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。由主处理器CPU Module_l中的I/O连接控制电路(I/O link)所接收的数据中的标识得出主总线SYS_NET1的通信出现故障时，则将主总线SYS_NETl切换至备总线SYS_NET2，使得切换前通过主总线SYS_NET1相互通信的主处理器CPUModule_l和I/O设备在切换后通过备总线SYS_NET2进行通信，这样就保证了无I/O冗余的情况下也能保证系统的可靠运行。
[0052]S4，若主处理器和主总线均出现故障，则将主处理器切换至备处理器，并将主总线切换至备总线，使得切换前通过主总线与主处理器通信的I/o设备在切换后通过备总线与备处理器通信。
[0053]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。当备处理器CPU Module_2在预定时间内没有接收到用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，则将主处理器CPU ModuleJ切换至备处理器CPU Module_2，又当备处理器CPU Module_2由I/O连接控制电路(I/O link)接收的数据中的标识得知主总线SYS_NET1也出现故障，则将主总线SYS_NET1切换至备总线SYS_NET2，使得切换前通过主总线SYS_NET1与主处理器CPU Module_l通信的I/O设备在切换后通过备总线SYS_NET2与备处理器CPU Module_2通信。
[0054]通过本申请提供的实施例，通过判断得出主处理器和/或主总线出现故障，控制上述主处理器切换至备处理器和/或控制上述主总线切换至备总线，克服了传统技术所采用的冗余方式可靠性较低的问题，实现了提高可编程控制器PLC的可靠性的效果；此外，主/备处理器中还设置多个通信接口，可以通过控制一些通信接口的开启或禁止，实现了节省IP资源的效果，扩大了冗余数量；还可通过一些通信接口实现对主处理器实时的状态检测，以使出现故障时，可以将主处理器及时切换至备处理器。
[0055]作为一种可选的方案，I/O设备包括主I/O设备和备I/O设备，其中，在判断主处理器和/或主总线是否出现故障时，还包括:
[0056]SI，判断主I/O设备是否出现故障；
[0057]可选地，在本实施例中的主I/O设备和备I/O设备可以但不限于位于同一基板，其中，上述I/o设备主要是用来与现场进行交互，实现信号的输入输出。可选地，在本实施例中的主I/O设备可以包括但不限于A0、A1、D0、DI四种卡件，相应的，在本实施例中的备I/O设备可以包括但不限于A0’、Al’、DO’、DI’。可选地，在本实施例中主/备I/O设备可以但不限于为单独的板卡，例如，Al板卡。
[0058]可选地，在本实施例中的主I/O设备和备I/O设备还可以包括用于传输主I/O设备的运行状态的指示信号的通信接口。例如，如图4所示，主I/O设备中包括Al板卡，DI板卡，上述板卡的通信接口分别为P1、P2，备I/O设备中包括Al’板卡，DI’板卡，上述板卡的通信接口分别为PI’、P2’。
[0059]可选地，在本实施例中的I/O设备能够通过LED指示灯显示当前输入输出的信号状态。
[0060]可选地，在本实施例中对主I/O设备是否出现故障的判断方式包括但不限于:心跳检测、状态检测。其中，检测的方式可以包括但不限于以下方式:主I/o设备实时向备I/O设备发送用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号。
[0061]例如，如图4所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/O设备正在进行正常的通信。主I/O设备(例如，Al板卡)通过第三通信接口(例如，Pl口)实时向备I/O设备(例如，Al’板卡)的第四通信接口(例如，ΡΓ 口)发送用于指示主I/O设备(例如，Al板卡)的运行状态的指示信号，则备I/O设备通过第四通信接口 ΡΓ检测判断在预定时间内是否听到对方的“心跳”或接收到的“心跳”是否出现异常。
[0062]S2，若主I/O设备出现故障，则将主I/O设备切换至备I/O设备，使得切换前通过主总线与主I/o设备通信的主处理器在切换后通过主总线与备I/O设备通信。
[0063]例如，如图4所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/O设备正在进行正常的通信，其中，将Al、DI卡作为主I/O设备，AI’、DI’作为Al、DI的备I/O设备。若判断出主I/O设备(例如，Al板卡)出现故障(例如，备I/O设备(例如，Al’板卡)在预定的时间内没有接收到用于指示主I/O设备(例如，Al板卡)的运行状态的指示信号)，则将主I/O设备切换至备I/O设备，使得切换前通过主总线SYS_NET1与主I/O设备通信的主处理器CPU Module_l在切换后通过主总线SYS_NET1与备I/O设备通信。
[0064]进一步说明，两个I/O设备之间通过同一基板上的系统总线进行数据交互，根据各自采集的信号进行裁决，使其中一个I/o设备处于运行状态(即主I/O设备)，另一个I/O设备处于准备状态(即备I/O设备)；处于准备状态的备I/O设备与系统中有效的I/O连接控制电路(I/o link)之间的总线是被锁死的，即该路系统总线处于高阻态。
[0065]可选地，在本实施例中对I/O设备的检测可以但不限于:周期性查询。例如，I/O连接控制电路(I/o link)周期性(例如，周期T约为1.5ms)查询可编程控制器PLC的主I/O设备运行状态是否正常，并将状态返回给CPU(例如，每10ms返回给CPU处理器一次)。这样在运行过程中CPU通过定期检测I/O连接控制电路(I/O link)返回的主I/O设备的运行状态，并且通过在系统中启动一个定期的任务，定期对主I/o设备进行轮询，以确定主I/o设备的运行状态，进而确定主I/O设备是否在正常工作。
[0066]通过本申请提供的实施例，通过位于同一基板的备I/O设备判断主I/O设备是否出现故障，则可在判断出现故障后，直接控制主/备I/o设备的切换，克服了现有的系统级主/备切换的不方便性，实现了基于模块的切换，达到了提高I/o设备主/备切换的灵活性以及可靠性的目的。
[0067]作为一种可选的方案，在判断主I/O设备是否出现故障之后，还包括:
[0068]SI，若主处理器和主I/O设备出现故障，则将主处理器切换至备处理器，并将主I/O设备切换至备I/O设备，使得切换前用于使主处理器和主I/O设备进行通信的主总线在切换后使备处理器和备I/o设备进行通信；
[0069]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。当备处理器CPU Module_2在预定的时间内没有接收到用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，则将主处理器CPU ModuleJ切换至备处理器CPU Module_2，则将主处理器CPU Module_l切换至备处理器CPU Module_2，进一步备I/O设备也接收到用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号，由指示信号判断得出出现异常，则将主I/O设备切换至备I/O设备，使得切换前用于使主处理器CPU Module_l和主I/O设备进行通信的主总线SYS_NET1在切换后使备处理器CPU Module_2和备I/O设备进行通信。
[0070]S2，若主总线和主I/O设备出现故障，则将主总线切换至备总线，将主I/O设备切换至备I/o设备，使得切换前通过主总线与主I/O设备通信的主处理器在切换后通过备总线与备I/o设备通信；
[0071]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。由主处理器CPU Module_l中的I/O连接控制电路(I/O link)所接收的数据中的标识得出主总线SYS_NET1的通信出现故障时，则将主总线SYS_NETl切换至备总线SYS_NET2，进一步备I/O设备又接收到用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号，指示信号指示出现异常，则将主I/O设备切换至备I/O设备，使得切换前通过主总线SYS_NET1与主I/O设备通信的主处理器CPU Module_l在切换后通过备总线SYS_NET2与备I/O设备通信。
[0072]S3，若主处理器、主总线和主I/O设备均出现故障，则将主处理器切换至备处理器，将主总线切换至备总线，将主I/o设备切换至备I/O设备，使得在切换后中断主处理器通过主总线与主I/o设备的通信，并在切换后使得备处理器通过备总线与备I/O设备进行通信。
[0073]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。当备处理器CPU Module_2在预定的时间内没有接收到用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，则将主处理器CPU ModuleJ切换至备处理器CPU Module_2，进一步切换后由备处理器CPU Module_2中的I/O连接控制电路(I/O link)所接收的数据中的标识得出主总线SYS_NET1的通信出现故障时，则将主总线SYS_NET1切换至备总线SYS_NET2，备I/O设备又接收到用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号，指示信号指示出现异常，则将主I/O设备切换至备I/O设备，使得在切换后中断主处理器CPUModule_l通过主总线SYS_NET1与主I/O设备的通信，并在切换后使得备处理器CPUModule_2通过备总线SYS_NET2与备I/O设备进行通信。
[0074]通过本申请提供的实施例，通过对主处理器、主总线及主I/O设备分别进行判断，进而得出在主处理器和主I/O设备出现故障时，在主总线和主I/O设备出现故障时，在主处理器、主总线和主I/o设备均出现故障的三种情况下的切换方法，实现了基于模块的主/备切换，达到了提高系统的灵活性以及可靠性的目的。
[0075]作为一种可选的方案，判断主I/O设备是否出现故障包括:
[0076]SI，备I/O设备检测用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号是否出现异常；
[0077]可选地，在本实施例中对主I/O设备的运行状态的指示信号是否出现异常包括但不限于:未按时接收到用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号、指示信号指示出现异常，其中，指示信号出现的异常可以包括但不限于信号波形异常。
[0078]可选地，在本实施例中主I/O设备或备I/O设备可以但不限于为单独的板卡，例如，Al板卡。
[0079]S2，若检测到指示信号出现异常，则控制主I/O设备切换至备I/O设备。
[0080]例如，结合图4所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。主I/O设备中包括Al板卡，DI板卡，上述板卡的通信接口分别为P1、P2，备I/O设备中包括Al’板卡，DI’板卡，上述板卡的通信接口分别为P1’、P2’。当备I/O设备(例如，Al’板卡)通过通信接口 ΡΓ接收到用于指示主I/O设备(例如，Al板卡)的运行状态的指示信号指示主I/O设备(例如，Al板卡)出现异常，则可单独控制Al板卡切换至备用的Al’板卡，而不会影响其他类型的板卡的正常工作，例如，主I/O设备DI板卡并未出现故障，则可以不用切换至备用的DI’板卡。这样，基于模块的切换不仅更加灵活，也提高了系统的可靠性。
[0081]通过本申请提供的实施例，通过对主I/O设备基于模块是否出现故障的判断，克服了现有技术中基于系统的机笼式的主/备切换导致的扩展不方便的问题，使得可编程控制器PLC的冗余控制系统更加灵活，可靠性也有所提高。
[0082]作为一种可选的方案，将主总线切换至备总线包括:
[0083]SI，判断主处理器或备处理器所接收的数据中是包含主总线的标识还是备总线的标识；
[0084]可选地，在本实施例中判断主处理器或备处理器所接收的数据中是包含主总线的标识还是备总线的标识的方式可以包括但不限于:通过处理器中的I/o连接控制电路(I/Olink)通过接收的数据中的标识判断主总线是否处于正常的运行状态。
[0085]S2，若判断出是包含备总线的标识，则将主总线切换至备总线。
[0086]例如，结合图3所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。由主处理器CPU Module_l中的I/O连接控制电路(I/O link)所接收的数据中的标识得出主总线SYS_NET1的通信出现故障时，则将主总线SYS_NETl切换至备总线SYS_NET2，使得切换前通过主总线SYS_NET1相互通信的主处理器CPUModule_l和I/O设备在切换后通过备总线SYS_NET2进行通信，这样就保证了无I/O冗余的情况下也能保证系统的可靠运行。
[0087]通过本申请提供的实施例，采用双总线的方式，使得在I/O设备切换时不会影响其他类型的I/O设备，同时这种冗余方式也保证了运行的可靠性。
[0088]作为一种可选地方案，将主处理器切换至备处理器包括:
[0089]SI，备处理器检测用于指示主处理器的运行状态的指示信号是否出现异常；
[0090]可选地，在本实施例中对主处理器的运行状态的指示信号是否出现异常包括但不限于:未按时接收到用于指示主处理器的运行状态的指示信号、指示信号指示出现异常，其中，指示信号出现的异常可以包括但不限于信号波形异常。
[0091]S2，若检测到指示信号出现异常，则控制主处理器切换至备处理器。
[0092]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。当备处理器CPU Module_2在预定时间内没有接收到用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，又或者，备处理器CPU Module_2接收到用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，但指示信号指示出现异常，则将主处理器CPU Module_l切换至备处理器CPU Module_2。
[0093]通过本申请提供的实施例，通过判断得出主处理器出现故障，控制上述主处理器切换至备处理器，克服了传统技术所采用的冗余方式可靠性较低的问题，实现了提高可编程控制器PLC的可靠性的效果。
[0094]本实用新型提供了一种优选的实施例来进一步对本实用新型进行解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本实用新型，并不构成对本实用新型不当的限定。
[0095]实施例2
[0096]根据本实用新型实施例，还提供了一种可编程控制器冗余控制系统，如图6所示，在本实施例该系统包括:
[0097](I)主处理器602，被设置为与主总线及备总线分别连接；
[0098](2)备处理器604，被设置为与主总线及备总线分别连接，并与主处理器连接；
[0099]可选地，在本实施例中的主处理器与备处理器互为备份，主总线与备总线互为备份。
[0100]可选地，在本实施例中上述可编程控制器冗余控制方法可以但不限于应用于中型混合可编程控制器(PLC, Programmable logic controller)。可选地,在本实施例中的主处理器对应有备处理器，主总线对应有备总线，主I/O设备对应有备I/O设备。结合图1所示，在本实施例中用于实施上述可编程控制器冗余控制方法的系统中包括主处理器CPUModule_l、备处理器 CPU Module_2,交换机 Switchl、Switch2,主总线 SYS_NET1、备总线SYS_NET2,以及主 I/O 设备 1/0 Modulel、备 1/0 设备 1/0 Module2。
[0101]可选地，在本实施例中的主处理器和备处理器可以但不限于通过RS232总线或以太网与第三方设备通信，将数据传输给数据中心站。可选地，在本实施例中的主处理器或备处理器可以包括但不限于:中央控制处理器(CPU)，和1/0连接控制电路。其中，CPU可以但不限于执行以下至少一种操作:数据处理、数据运算、外设通信，I/o连接控制电路(1/0Link)可以但不限于选择相应的总线与1/0设备进行数据通信。可选地，在本实施例中的CPU处理器具有自检功能，能够将系统运行状态通过八段数码管显示。
[0102]可选地，在本实施例中的主处理器和备处理器可以包括但不限于:多个通信接口。例如，如图1所示，主处理器CPU Module_l包括:第一通信接口 Tl，用于向备处理器CPUModule_2发送主处理器CPU Module」的运行状态的指示信号；互为备份的两个以太网接口 El和E2，用于与人机交互界面HMI进行数据通信；备处理器CPU Module_2包括:第二通信接口 Tl’，用于接收主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，互为备份的两个以太网接口 ΕΓ和E2’，用于与人机交互界面HMI进行数据通信。
[0103]可选地，在本实施例中与主处理器或备处理器进行数据通信的主I/O设备和备I/O设备可以但不限于位于同一基板，其中上述I/O设备主要是用来与现场进行交互，实现信号的输入输出。
[0104]可选地，在本实施例中对主处理器是否出现故障的判断方式包括但不限于:心跳检测、状态检测。其中，检测的方式可以包括但不限于以下方式:主处理器实时向备处理器发送用于指示主处理器的运行状态的指示信号。
[0105]可选地，在本实施例中备处理器检测到的主处理器出现的故障包括以下至少之一:未在预定时间内接收到用于指示主处理器的运行状态的指示信号、接收到的用于指示主处理器的运行状态的指示信号指示异常。
[0106]可选地，在本实施例中对主处理器的运行状态的指示信号是否出现异常包括但不限于:未按时接收到用于指示主处理器的运行状态的指示信号、指示信号指示出现异常，其中，指示信号出现的异常可以包括但不限于信号波形异常。
[0107]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。主处理器CPU Module_l通过第一通信接口 Tl实时向备处理器CPU Module_2发送用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，则备处理器CPU Module_2通过第二通信接口 Tl’检测判断在预定时间内是否听到对方的“心跳”或接收到的“心跳”是否出现异常。若判断出主处理器CPU ModuleJ出现故障(例如，备处理器CPU Module_2在预定的时间内没有接收到用于指示主处理器CPU Module_l的运行状态的指示信号)，则将主处理器CPU Module_l切换至备处理器CPU Module_2,使得切换前通过主总线SYS_NET1与主处理器CPU Modulej通信的I/O设备在切换后通过主总线SYS_NETl与备处理器CPU Module_2通信。
[0108]可选地，在本实施例中在主处理器和备处理器在切换之前可以但不限于进行同步数据传输。进一步说明，备处理器CPU Module_2要随时准备着，一旦需要进行切换，就立刻获取主控权切换成为当前运行的处理器。因此，主处理器CPU ModuleJ必须将自己的状态信息通过运行状态的指示信号实时传送给备处理器CPU Module_2,使备处理器CPUModule_2与主处理器CPU ModuleJ保持状态、数据同步，这样当要进行切换时，才可以实现无扰动的切换。
[0109]可选地，在本实施例中PLC之间的数据同步可以包括但不限于采用硬件同步和软件同步两种方法，其中，硬件同步提供了同步数据的总线，也就是数据同步所需要的数据通道，实时的将数据传送给备处理器；软件同步则是将同步数据通过通信线路传送给备处理器 CPUModule_2。
[0110](3)主总线606,被设置为与I/O设备连接；
[0111](4)备总线608,被设置为与I/O设备连接；
[0112]可选地，在本实施例中检测主总线是否出现故障的判断方式可以包括但不限于:通过处理器中的I/O连接控制电路(I/O link)通过接收的数据中的标识判断主总线是否处于正常的运行状态。
[0113]例如，结合图3所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。由主处理器CPU Module_l中的I/O连接控制电路(I/O link)所接收的数据中的标识得出主总线SYS_NET1的通信出现故障时，则将主总线SYS_NETl切换至备总线SYS_NET2，使得切换前通过主总线SYS_NET1相互通信的主处理器CPUModule_l和I/O设备在切换后通过备总线SYS_NET2进行通信，这样就保证了无I/O冗余的情况下也能保证系统的可靠运行。
[0114]通过本申请提供的实施例，通过本申请提供的实施例，通过判断得出主处理器和/或主总线出现故障，控制上述主处理器切换至备处理器和/或控制上述主总线切换至备总线，克服了传统技术所采用的冗余方式可靠性较低的问题，实现了提高可编程控制器PLC的可靠性的效果。
[0115]作为一种可选的方案，如图7所示，在本实施例中的系统还包括:1/0设备，其中，I/o设备包括:
[0116](I)主I/O设备702，被设置为与主总线及备总线分别连接；和/或
[0117](2)备I/O设备704，被设置为与主总线及备总线分别连接，并与主I/O设备连接；
[0118]可选地，在本实施例中的主I/O设备与备I/O设备互为备份。
[0119]可选地，在本实施例中的主I/O设备和备I/O设备可以但不限于位于同一基板，其中，上述I/o设备主要是用来与现场进行交互，实现信号的输入输出。可选地，在本实施例中的主I/O设备可以包括但不限于A0、A1、D0、DI四种卡件，相应的，在本实施例中的备I/O设备可以包括但不限于A0’、Al’、DO’、DI’。可选地，在本实施例中主/备I/O设备可以但不限于为单独的板卡，例如，Al板卡。
[0120]可选地，在本实施例中的主I/O设备和备I/O设备还可以包括用于传输主I/O设备的运行状态的指示信号的通信接口。例如，如图4所示，主I/O设备中包括Al板卡，DI板卡，上述板卡的通信接口分别为P1、P2，备I/O设备中包括Al’板卡，DI’板卡，上述板卡的通信接口分别为PI’、P2’。可选地，在本实施例中的I/O设备能够通过LED指示灯显示当前输入输出的信号状态。
[0121]可选地，在本实施例中对主I/O设备是否出现故障的判断方式包括但不限于:心跳检测、状态检测。其中，检测的方式可以包括但不限于以下方式:主I/o设备实时向备I/O设备发送用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号。
[0122]可选地，在本实施例中对主I/O设备的运行状态的指示信号是否出现异常包括但不限于:未按时接收到用于指示主I/o设备的运行状态的指示信号、指示信号指示出现异常，其中，指示信号出现的异常可以包括但不限于信号波形异常。
[0123]例如，如图4所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/O设备正在进行正常的通信，其中，将Al、DI卡作为主I/O设备，AI’、DI’作为Al、DI的备I/O设备。若判断出主I/O设备(例如，Al板卡)出现故障(例如，备I/O设备(例如，Al’板卡)在预定的时间内没有接收到用于指示主I/O设备(例如，Al板卡)的运行状态的指示信号)，则将主I/O设备切换至备I/O设备，使得切换前通过主总线SYS_NET1与主I/O设备通信的主处理器CPU Module_l在切换后通过主总线SYS_NET1与备I/O设备通信。
[0124]进一步说明，两个I/O设备之间通过同一基板上的系统总线进行数据交互，根据各自采集的信号进行裁决，使其中一个I/o设备处于运行状态(即主I/O设备)，另一个I/O设备处于准备状态(即备I/O设备)；处于准备状态的备I/O设备与系统中有效的I/O连接控制电路(Ι/Olink)之间的总线是被锁死的，即该路系统总线处于高阻态。
[0125]可选地，在本实施例中对I/O设备的检测可以但不限于:周期性查询。例如，I/O连接控制电路(I/o link)周期性(例如，周期T约为1.5ms)查询可编程控制器PLC的主I/O设备运行状态是否正常，并将状态返回给CPU(例如，每10ms返回给CPU处理器一次)。这样在运行过程中CPU通过定期检测I/O连接控制电路(I/O link)返回的主I/O设备的运行状态，并且通过在系统中启动一个定期的任务，定期对主I/O设备进行轮询，以确定主I/O设备的运行状态，进而确定主I/O设备是否在正常工作。
[0126]通过本申请提供的实施例，通过位于同一基板的备I/O设备判断主I/O设备是否出现故障，则可在判断出现故障后，直接控制主/备I/o设备的切换，克服了现有的系统级主/备切换的不方便性，实现了基于模块的切换，达到了提高I/o设备主/备切换的灵活性以及可靠性的目的。
[0127]作为一种可选的方案,在本实施例中的主处理器602包括:
[0128](I)第一中央控制处理器，被设置为与第一 I/O连接控制电路连接；
[0129]可选地，在本实施例中的CPU可以但不限于执行以下至少一种操作:数据处理、数据运算、外设通信，I/o连接控制电路(I/O Link)可以但不限于选择相应的总线与I/O设备进行数据通信。可选地，在本实施例中的CPU处理器具有自检功能，能够将系统运行状态通过八段数码管显示。
[0130](2)第一 I/O连接控制电路，被设置为与主总线及备总线连接，用于控制选择主总线或备总线与I/o设备进行通信。
[0131]可选地，在本实施例中检测主总线是否出现故障的判断方式可以包括但不限于:通过处理器中的I/O连接控制电路(I/O link)通过接收的数据中的标识判断主总线是否处于正常的运行状态。
[0132]可选地，在本实施例中，上述可编程控制器冗余控制系统中还可以但不限于包括通信模块502，如图5所示，该通信模块502不仅可以作为处理器与总线(SYS_NET)的交互接口，同时也可以但不限于为处理器、I/O设备提供24V电源。可选地，在本实施例中，上述通信模块502可以但不限于通过RJ45头，与处理器中的I/O连接控制电路(I/O link)或者I/O设备进行通信。
[0133]通过本申请提供的实施例，通过处理器中的中央控制处理器以及I/O连接控制电路两个结构组合，共同控制主处理器、以及主总线的切换，实现了灵活控制系统中模块的主/备切换，同时也提高了系统的可靠性。
[0134]作为一种可选的方案,在本实施例中的备处理器604包括:
[0135](I)第二中央控制处理器，被设置为与第二 I/O连接控制电路连接；
[0136]可选地，在本实施例中的CPU可以但不限于执行以下至少一种操作:数据处理、数据运算、外设通信，I/o连接控制电路(I/O Link)可以但不限于选择相应的总线与I/O设备进行数据通信。可选地，在本实施例中的CPU处理器具有自检功能，能够将系统运行状态通过八段数码管显示。
[0137](2)第二 I/O连接控制电路，被设置为与主总线及备总线连接，用于选择主总线或备总线与I/O设备进行通信。
[0138]可选地，在本实施例中检测主总线是否出现故障的判断方式可以包括但不限于:通过处理器中的I/O连接控制电路(I/O link)通过接收的数据中的标识判断主总线是否处于正常的运行状态。
[0139]可选地，在本实施例中，上述可编程控制器冗余控制系统中还可以但不限于包括通信模块502，如图5所示，该通信模块502不仅可以作为处理器与总线(SYS_NET)的交互接口，同时也可以但不限于为处理器、I/O设备提供24V电源。可选地，在本实施例中，上述通信模块502可以但不限于通过RJ45头，与处理器中的I/O连接控制电路(I/O link)或者I/O设备进行通信。通过本申请提供的实施例，通过处理器中的中央控制处理器以及I/O连接控制电路两个结构组合，共同控制备处理器、以及备总线的切换，实现了灵活控制系统中模块的主/备切换，同时也提高了系统的可靠性。
[0140]作为一种可选的方案,在本实施例中的主处理器602中包括:
[0141](I)第一通信接口，被设置为与备处理器连接，用于向备处理器发送指示主处理器的运行状态的指示信号；
[0142]可选地，在本实施例中备处理器中包括:
[0143](I)第二通信接口，被设置为与主处理器连接，用于接收指示主处理器的运行状态的指示信号。
[0144]可选地，在本实施例中的主处理器和备处理器可以包括但不限于:多个通信接口。例如，如图1所示，主处理器CPU Module_l包括:第一通信接口 Tl，用于向备处理器CPUModule_2发送主处理器CPU Module_l的运行状态的指示信号；备处理器CPU Module_2包括:第二通信接口 Tl’，用于接收主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号。
[0145]作为一种可选的方案，在本实施例中的备处理器604还包括:
[0146](I)第一检测装置，被设置为与第二通信接口连接，用于检测指示主处理器的运行状态的指示信号是否出现异常。
[0147]可选地，在本实施例中备处理器检测到的主处理器出现的故障包括以下至少之一:未在预定时间内接收到用于指示主处理器的运行状态的指示信号、接收到的用于指示主处理器的运行状态的指示信号指示异常。
[0148]可选地，在本实施例中对主处理器的运行状态的指示信号是否出现异常包括但不限于:未按时接收到用于指示主处理器的运行状态的指示信号、指示信号指示出现异常，其中，指示信号出现的异常可以包括但不限于信号波形异常。
[0149]例如，结合图1所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/o设备正在进行正常的通信。主处理器CPU Module_l通过第一通信接口 Tl实时向备处理器CPU Module_2发送用于指示主处理器CPU ModuleJ的运行状态的指示信号，则备处理器CPU Module_2通过第二通信接口 Tl’检测判断在预定时间内是否听到对方的“心跳”或接收到的“心跳”是否出现异常。
[0150]通过本申请提供的实施例，通过判断得出主处理器出现故障，控制上述主处理器切换至备处理器，克服了传统技术所采用的冗余方式可靠性较低的问题，实现了提高可编程控制器PLC的可靠性的效果。
[0151]作为一种可选的方案，在本实施例中的主I/O设备702包括:
[0152](I)第三通信接口，被设置为与备I/O设备连接，用于向备I/O设备发送指示主I/O设备的运行状态的指示信号；
[0153]可选地，在本实施例中备I/O设备包括:
[0154](I)第四通信接口，被设置为与主I/O设备连接，用于接收指示主I/O设备的运行状态的指示信号。
[0155]可选地，在本实施例中的主I/O设备和备I/O设备可以但不限于位于同一基板，其中，上述I/o设备主要是用来与现场进行交互，实现信号的输入输出。可选地，在本实施例中的主I/O设备可以包括但不限于A0、A1、D0、DI四种卡件，相应的，在本实施例中的备I/O设备可以包括但不限于A0’、Al’、DO’、DI’。可选地，在本实施例中主/备I/O设备可以但不限于为单独的板卡，例如，Al板卡。
[0156]可选地，在本实施例中的主I/O设备和备I/O设备还可以包括用于传输主I/O设备的运行状态的指示信号的通信接口。例如，如图4所示，主I/O设备中包括Al板卡，DI板卡，上述板卡的通信接口分别为P1、P2，备I/O设备中包括Al’板卡，DI’板卡，上述板卡的通信接口分别为PI’、P2’。
[0157]作为一种可选的方案，在本实施例中的备I/O设备704还包括:
[0158](I)第二检测装置，被设置为与第四通信接口连接，用于检测指示主I/O设备的运行状态的指示信号是否出现异常。
[0159]可选地，在本实施例中对主I/O设备是否出现故障的判断方式包括但不限于:心跳检测、状态检测。其中，检测的方式可以包括但不限于以下方式:主I/o设备实时向备I/O设备发送用于指示主I/O设备的运行状态的指示信号。
[0160]可选地，在本实施例中对主I/O设备的运行状态的指示信号是否出现异常包括但不限于:未按时接收到用于指示主I/o设备的运行状态的指示信号、指示信号指示出现异常，其中，指示信号出现的异常可以包括但不限于信号波形异常。
[0161]例如，如图4所示，假设当前主处理器CPU Module_l通过主总线SYS_NET1与主I/O设备正在进行正常的通信。主I/O设备(例如，Al板卡)通过第三通信接口(例如，Pl口)实时向备I/O设备(例如，Al’板卡)的第四通信接口(例如，ΡΓ 口)发送用于指示主I/O设备(例如，Al板卡)的运行状态的指示信号，则备I/O设备通过第四通信接口 ΡΓ检测判断在预定时间内是否听到对方的“心跳”或接收到的“心跳”是否出现异常。
[0162]作为一种可选的方案，在本实施例中的主处理器602包括:互为备份的两个以太网接口 ；
[0163]可选地，在本实施例中备处理器包括:互为备份的两个以太网接口。
[0164]可选地,在本实施例中的主I/O设备与备I/O设备位于同一基板。
[0165]可选地，在本实施例中主处理器CPU Module_l及备处理器CPU Module_2可以但不限于具备2个互为备份的两个以太网接口，具体示例结合图1所示，主处理器CPUModule_l中包括互为备份的两个以太网接口 El和E2，备处理器CPU Module_2中包括互为备份的两个以太网接口 ΕΓ和E2’，在上述各处理器的两个以太网接口上设置不同网段的IP地址，通过在人机交互界面HMI上设置2个相应的IP地址，做到PLC系统与HMI的通信冗余。
[0166]例如，如图2所示，假设当前主处理器CPU Module_l及备处理器CPU Module_2通过以太网与第三方设备(例如，人机交互界面HMI)通信。主处理器CPU ModuleJ与备处理器CPU Module_2各自的两个以太网口分别设置为不同网段的2个IP地址，比如CPUModuIe_l 的 El 口设置为 192.168.1.101，E2 口设置为 10.10.1.18，CPU Module_2 的设置与前者相同。HMI具备2个网口，分别设为192.168.1.100和10.10.1.10。
[0167]可选地，在本实施例中人机交互界面HMI与上述系统通信有主/备两个通信链路，例如，如图2所示的HMI与交换机Switcnl和Switcn2之间分别通过链路a、链路d进行通信，两条链路可以同时工作，通常以一条为主，另一条为辅，主链路故障时HMI将自动切换到另一条通信链路。
[0168]进一步说明，上述系统中控制器所控制的主处理器CPU ModuleJ与备处理器CPUModule_2的网口是否工作是通过自身判断来实现的，当主处理器CPU Module_l为主工作时，其El 口，E2 口始终处于激活状态，两个端口均可以与HMI实现数据通信，备处理器CPUModule_2的E1’ 口，E2’ 口处于禁止状态，并呈现为高阻态。
[0169]当主处理器CPU Module_l工作时，人机交互界面HMI与CPU A共有两条通信链路a—b和d— f,两条链路可以同时工作。假设当前a—b为主工作链路，则d— f链路则为备工作链路(但可以接收人机交互界面HMI下发的通信指令并回应)；若通信链路a— b出现异常，人机交互界面HMI自动切换d — f通信链路来工作。主处理器CPU Module_l工作时，备处理器CPU Module_2的El’ 口，E2’处于禁止状态，并呈现为高阻态。如果主处理器CPUModule_l出现故障，控制器会自动裁决切换到备处理器CPU Module_2继续进行通信。
[0170]当备处理器CPU Module_2工作时，人机交互界面HMI与备处理器CPU Module_2共有两条通信链路a— c和d— e，两条链路可以同时工作。假设当前a— c为主工作链路，则d— e链路备工作链路(但可以接收人机交互界面HM下发的通信指令并回应)；若通信链路a— c出现异常，人机交互界面HMI将自动切换d— e通信链路来工作。备处理器CPUModule_2工作时主处理器CPU Module_l的El 口，E2处于禁止状态，并呈现为高阻态。
[0171]通过本申请提供的实施例，主/备处理器中还设置多个通信接口，可以通过控制一些通信接口的开启或禁止，实现了节省IP资源的效果，扩大了冗余数量；还可通过一些通信接口实现对主处理器实时的状态检测，以使出现故障时，可以将主处理器及时切换至备处理器。
[0172]本实用新型提供了一种优选的实施例来进一步对本实用新型进行解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本实用新型，并不构成对本实用新型不当的限定。
[0173]从以上的描述中，可以看出，在本实用新型实施例中，通过将可编程控制器中的处理器、总线、I/o设备均设置主/备两个设备，克服了现有技术中只针对特定的单独的模块或整个系统进行冗余设置所导致的可靠性较低的技术问题，使得整个系统在单独的模块出现故障，或者任意模块组合出现故障时，均可实现在不影响其他类型的模块前提下，进行无扰切换，达到了基于模块灵活切换的目的，从而实现了提高系统可靠性的技术效果，进而解决了现有技术中所采用的冗余方式可靠性较低的技术问题。
[0174]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种可编程控制器冗余控制系统，其特征在于，包括: 主处理器，被设置为与主总线及备总线分别连接； 备处理器，被设置为与所述主总线及所述备总线分别连接，并与所述主处理器连接； 主总线，被设置为与I/o设备连接； 备总线，被设置为与所述I/o设备连接； 其中，所述主处理器与所述备处理器互为备份，所述主总线与所述备总线互为备份。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括:所述I/O设备，其中，所述I/O设备包括: 主I/o设备，被设置为与所述主总线及所述备总线分别连接；和/或 备I/o设备，被设置为与所述主总线及所述备总线分别连接，并与所述主I/O设备连接; 其中，所述主I/o设备与所述备I/O设备互为备份。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主处理器包括: 第一中央控制处理器，被设置为与第一 I/o连接控制电路连接； 所述第一 I/o连接控制电路，被设置为与所述主总线及所述备总线连接，用于选择所述主总线或所述备总线与所述I/o设备进行通信。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述备处理器包括: 第二中央控制处理器，被设置为与第二 I/o连接控制电路连接； 所述第二 I/o连接控制电路，被设置为与所述主总线及所述备总线连接，用于选择所述主总线或所述备总线与所述I/o设备进行通信。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述主处理器中包括:第一通信接口，被设置为与所述备处理器连接，用于向所述备处理器发送指示所述主处理器的运行状态的指示信号； 所述备处理器中包括:第二通信接口，被设置为与所述主处理器连接，用于接收指示所述主处理器的运行状态的指示信号。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述备处理器中还包括: 第一检测装置，被设置为与所述第二通信接口连接，用于检测所述指示所述主处理器的运行状态的指示信号是否出现异常。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于， 所述主I/o设备包括:第三通信接口，被设置为与所述备I/O设备连接，用于向所述备I/o设备发送指示所述主I/O设备的运行状态的指示信号； 所述备I/o设备包括:第四通信接口，被设置为与所述主I/o设备连接，用于接收指示所述主I/o设备的运行状态的指示信号。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述备I/O设备还包括: 第二检测装置，被设置为与所述第四通信接口连接，用于检测所述指示所述主I/O设备的运行状态的指示信号是否出现异常。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于， 所述主处理器包括:互为备份的两个以太网接口 ； 所述备处理器包括:互为备份的两个以太网接口。
10.根据权利要求2、7-8中任一项所述的系统，其特征在于，所述主I/O设备与所述备I/o设备位于同一基板。
【文档编号】G05B9/03GK204086849SQ201420215526
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】徐仁佐, 阚伟 申请人:北京龙鼎源科技有限公司