钟同步的难题。
[0028] 3、将工业中高可靠性的硬连线技术与软、硬件的混合逻辑监控技术相结合，实现 了低成本高可靠性的PLC容错控制器设计，在不过多增加系统成本投入的前提下，提高了 普通中小型无兀余PLC控制系统的高可靠性。
[0029] 4、在PLC容错控制的流程设计中，提出了双兀余PLC可靠控制模式、单PLC容错控 制模式和同步无扰切换模式等运行模式的策略，保证了兀余容错控制器可靠的同步运行和 故障时备份控制器的无扰切换，使整个控制系统对主控制器的故障具有完整的容错功能， 实现连续可靠运行。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明双兀余PLC控制系统可靠容错控制器的总体结构图。
[0031] 图2a为图1所示实施例中第一PLC控制器（即PLC1)作为主控制器的双兀余可 靠控制模式流程。
[0032] 图化为图1所示实施例中第二PLC控制器（即PLC2)作为备份控制器的双兀余 可靠控制模式流程。
[0033] 图2c为图1实施例中单PLC容错控制模式流程。
[0034] 图2d为图1实施例中第一PLC控制器（即PLC1)作为主控制器的同步无忧切换 控制模式流程。
[0035] 图2e为图1实施例中第二PLC控制器（即PLC2)作为备份控制器的同步无忧切 换控制模式流程。
[0036] 图3a为图1实施例中主控制器、备份控制器W及逻辑电路之间的硬连线示意图。
[0037] 图3b为图1实施例中诊断决策逻辑模块与主控制器、备份控制器的硬连线示意 图。
[003引图3c为图1实施例中诊断决策逻辑模块与负载切换开关SW0之间的硬连线示意 图。
【具体实施方式】
[0039] 为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0040] 在本实施例中，根据实际工业过程开关量控制的特点，将由CPU模块、电源模块和 开关量I/O模块组成的PLC控制器可能发生的故障分为警告故障和严重故障，警告故障不 会中断系统的继续运行，它能通过化C自身的自诊断纠错功能加W消除，可被认为属于正 常情形；严重故障会使控制器I/O信号发生明显的异常变化，控制无法继续正常操作，需要 及时处理。PLC自诊断模块对严重故障的处理通常是停止扫描，实时告警，断开所有输出，但 却无法维持系统的连续运行；而导致PLC的外接I/O控制模块输出信号异常变化的严重故 障，则需要设计相应的诊断容错功能加W处理。
[0041] 本实施例提出的双兀余开关量PLC控制系统可靠容错控制器的实现方法，是针对 PLC控制器的严重故障，尤其是对开关量控制输出模块信号异常故障的可靠容错处理问题， 提供一种低成本的热备兀余PLC可靠容错控制器的设计方法。
[0042] 本实施例公开的一种双兀余开关量PLC控制系统可靠容错控制器的实现方法，包 括；双兀余PLC容错控制器的总体结构设计、PLC容错控制器的双兀余可靠控制与同步无扰 切换流程的设计、兀余PLC控制器的故障诊断与决策逻辑设计W及可靠容错控制器的硬连 线接口设计四部分。
[0043] 下面结合图1，图2a-2e所示，详细说明上述方法的实施。
[0044] -、双兀余PLC容错控制器的总体结构设计
[0045] 结合图1所示的双兀余PLC控制系统可靠容错控制器的总体结构，其中，一种双兀 余PLC控制系统可靠容错控制器，采用两个PLC控制器和一诊断决策逻辑模块构成双兀余 的可靠容错控制器，其中第一PLC控制器作为主控制器，第二PLC控制器作为备份控制器。
[0046] 如图1，第一PLC控制器、第二PLC控制器为规格、型号参数均相同的两套中小型 PLC控制器，利用其构建互为热备份兀余的容错控制器，如前所述，可事先指定其中任意一 个PLC为主控制器（记为化C1)，另一个为备份控制器（记为化C2)，从而它们在结构上具 有对称性（如附图1所示）。
[0047] 1)在正常运行时，所述主控制器控制被控对象的实际运行动作，所述备份控制器 作为热备兀余控制器，其输出不实际控制被控对象的实际运行动作，仅用于监测主控制器 的运行；
[004引 2)在第一PLC控制器及其I/O通路发生严重故障时，第二PLC控制器切换为主控 制器，从而维持被控对象的正常运行，同时切断发生严重故障的第一PLC控制器的所有输 出信号，使得第一PLC控制器及其I/O通路退出系统，其中前述严重故障是指会使控制器1/ 0信号发生异常变化而导致控制无法继续正常操作并需要立即处理的故障；并且
[0049] 3)在前述发生严重故障的第一PLC控制器恢复或置换后，切入控制流程作为当前 主控制器第二PLC控制器的热备兀余控制器，监测当前主控制器的运行；并且
[0050] 二、PLC容错控制器的双兀余可靠控制与同步无扰切换流程的设计
[0051] 结合图1，W及图2a-2e所示，本实施例的实现方法中，借鉴标准兀余控制设计的 思想，本实施例的可靠容错控制器结合PLC控制器的扫描周期，将可靠容错控制器定义Η 种运行模式，分别为：正常运行时的双兀余可靠控制模式、系统初始上电运行或某个PLC控 制器发生故障时的同步无扰切换控制模式W及单PLC控制器的容错控制模式，其实现包 括：
[0052] 1)在正常运行时，可靠容错控制器W前述主控制器和备份控制器的扫描周期为同 步基准，在每个扫描周期的输出刷新操作之前进行一次同步校对，保证控制信号输出动作 节拍的一致性，所述诊断决策逻辑模块用于控制在无故障时只有主控制器的控制输出被实 际接入执行机构和被控对象，此即双兀余可靠控制模式，从而实现双兀余PLC控制器的可 靠控制运行，避免了传统兀余设计中要求做到CPU时钟同步的难题，降低了设计复杂度；
[0053] 2)在系统初始上电复位运行阶段，基于PLC控制器的每个扫描周期，所述备份控 制器通过其自身的故障诊断程序模块对主控制器、备份控制器的状态进行比较运算并输出 比较结果；当备份控制器诊断出主控制器无故障且主、备份控制器输出信号不一致时，所述 诊断决策逻辑模块控制使得主控制器的控制输出实际有效，并施加于被控对象，然后进入 下一个扫描周期继续运行；当备份控制器诊断出主控制器、备份控制器无故障且输出信号 完全一致时，则备份控制器发出同步信号，使主控制器、备份控制器的控制输出在下一个扫 描周期获得同步操作，转入正常运行的双兀余可靠控制模式；前述控制过程即为同步无扰 切换控制模式；
[0054] 3)当备份控制器和诊断决策逻辑模块诊断出主控制器发生严重故障时，备份控制 器通过实时逻辑切换开关，W主控制器的身份切入实际控制，并切断当前发生严重故障的 主控制器的输出通路及I/O通路，使主控制器、备份控制器在一个PLC控制器的扫描周期内 实现无扰切换，转入单PLC控制器的容错控制模式，保证整个控制系统连续运行。
[0055] 本实施例中，所述主控制器脱离控制系统后，备份控制器自动切换成为主控制