一种控制三机冗余控制系统停机的方法
【专利摘要】本发明提供了一种控制三机冗余控制系统停机的方法。在该方法中，每个控制器根据其他控制器发送的第一状态信息、第二状态信息和/或自身的接收状态生成第三状态信息。其中，第一状态信息、第二状态信息和第三状态信息均包含三个控制器的接收状态信息。也就是说，任意控制器可通过自身生成的第三状态信息获取三个控制器的接收状态。进而，控制器根据三个控制器的接收状态判断是否停机。这样当某个或某两个控制器出现故障影响控制器间的数据交互问题时，能及时根据三个控制器的接收状态对故障控制器进行停机操作，保证其他控制器的正常运行，从而保证了系统的稳定性。
【专利说明】一种控制三机冗余控制系统停机的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种控制三机冗余控制系统停机的方法。
【背景技术】
[0002]随着自动化技术的发展，自动控制系统在各个行业得到了广泛的应用。传统的控制系统通常采用双机冗余控制，即在系统中设置两个结构相同的控制器，其中一个作为主控制器，另一个作为备用控制器。当主控制器出现故障时，备用控制器替代主控制器对生产过程进行控制。然而，在实际操作过程中很难避免主控制器和备用控制器同时发生故障的情况，造成双机冗余控制系统的可靠性较低。
[0003]为此，本领域的技术人员提出了一种三机冗余控制系统。该系统包括三个结构相同的控制器，且控制器之间通过通信链路进行数据的交互，使系统达到同步的状态。然而，当控制器之间的通信出现故障时，会影响控制器之间的数据交互，使系统将会处于不稳定状态。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明公开了一种控制三机冗余控制系统停机的方法，以保证系统处于稳定的状态。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种控制三机冗余控制系统停机的方法，所述系统至少包括:通过通信链路两两相连的第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述方法包括:
[0007]监测所述第三控制器对所述第一控制器生成的第一状态信息和所述第二控制器生成的第二状态信息的接收状态；
[0008]根据所述接收状态，所述第一状态信息和/或所述第二状态信息，生成第三状态信息，并将所述第三状态信息发送至所述第一控制器和所述第二控制器，其中所述第一状态信息、所述第二状态信息和第三状态信息包含所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器的接收状态信息；
[0009]根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作；
[0010]当在连续的多个判断周期内，判断结果均表明所述第三控制器需要停机，所述第二控制器停机。
[0011]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优选级，判断是否对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0012]所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收正常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息的接收异常，所述第二控制器对所述第三状态信息接收异常，对所述第一状态信息接收正常时，确定需要对所述第三控制器进行停机。[0013]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优选级，判断是否对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0014]所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收正常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收异常接时，确定需要对所述第三控制器进行停机。
[0015]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优选级，判断是否对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0016]所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收正常，所述第一控制器对所述第二状态信息和所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收异常接，且所述第三控制器的优先级小于所述第一控制器或所述第二控制器的优先级时，确定需要对所述第三控制器进行停机。
[0017]优选的，根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0018]当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息和所述第三状态信息接收正常，且所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收正常，则确定需要对所述第三控制器停机。
[0019]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0020]当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息和所述第三状态信息接收正常，所述第二控制器对所述第一状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，且所述第三控制器的优先级小于所述第二控制器的优先级时，则确定需要对所述第三控制器停机。
[0021]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0022]当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收正常，则确定需要对第三控制器停机。
[0023]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0024]当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第三状态信息接收正常，对所述第一状态信息接收异常，且所述第三控制器的优先级小于所述第一控制器或所述第二控制器的优选级，则确定所述第三控制器需要停机。[0025]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0026]当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收状态正常，对所述第二状态信息的接收状态异常，所述第一控制器对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第三状态信息的接收异常，则确定第三控制器需要停机。
[0027]优选的，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括:
[0028]当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收异常时，确定需要对所述第三控制器进行停机。
[0029]与现有技术相比，本发明提供了一种控制三机冗余控制系统停机的方法。在该方法中，每个控制器根据其他控制器发送的第一状态信息、第二状态信息和/或自身的接收状态生成第三状态信息。其中，第一状态信息、第二状态信息和第三状态信息均包含三个控制器的接收状态信息。也就是说，任意控制器可通过自身生成的第三状态信息获取三个控制器的接收状态。进而，控制器根据三个控制器的接收状态判断是否停机。这样当某个或某两个控制器出现故障影响控制器间的数据交互问题时，能及时根据三个控制器的接收状态对故障控制器进行停机操作，保证其他控制器的正常运行，从而保证了系统的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1示出了本发明一种控制三机冗余控制系统停机的方法的一个实施例的流程示意图；
[0032]图2示出了一种三机冗余控制系统的同步链路连接示意图；
[0033]图3示出了一种三机冗余控制系统的LVDS链路连接示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]三机冗余控制系统包括三个结构相同，且通过通信链路两两相连的控制器。为了区分将三个控制器分别称为第一控制器、第二控制器和第三控制器。每个控制器均包括一个同步信号发送端、两个同步信号接收端、两个LVDS信号发送端和两个LVDS信号接收端。参见图2示出了一种三机冗余控制系统的同步链路连接示意图，参见图3示出了一种三机冗余控制系统的LVDS链路连接示意图。在图2中同步信号发送端和同步信号接收端为“一对多”，即一个同步信号发送端对应两个同步信号接收端，图3中LVDS信号发送端和LVDS信号接收端为“多对多”，即一个LVDS信号发送端对应一个LVDS信号接收端。[0036]当同步链路和LVDS链路任意一条通信链路出现故障时，都会影响控制器间的数据交互，降低系统的稳定性。因而需要根据三个控制器的同步信号接收端的接收状态和LVDS信号接收端的接收状态，判断同步链路和LVDS链路是否故障(同步链路和LVDS链路的故障判断原理相同)，进而控制相应的控制器停机。
[0037]需要说明的是，该同步信号发送端发送的数据中包含三个控制器同步信号接收端的接收状态信息，LVDS信号发送端发送的数据中包含三个控制器的LVDS信号接收端的接收状态信息。
[0038]参见图1示出了本发明一种控制三机冗余控制系统停机的方法的一个实施例的流程示意图。
[0039]101:监测第三控制器对第一控制器生成的第一状态信息和所述第二控制器生成的第二状态信息的接收状态。
[0040]102:根据接收状态，第一状态信息和/或所述第二状态信息，生成第三状态信息，并将第三状态信息发送至所述第一控制器和所述第二控制器。
[0041]其中第一状态信息、第二状态信息和第三状态信息均包含第一控制器、第二控制器和第三控制器的接收状态信息。需要说明的是，当判断控制器间同步链路是否故障时，第一状态信息、第二状态信息和第三状态信息为三个控制器同步信号接收端的状态信息；当判断控制器间的LVDS链路是否故障时，该第一状态/[目息、第二状态/[目息和第二状态彳目息为LVDS信号接收端的状态信息。
[0042]103:根据第三状态信息和/或预先设置的优先级判断是否需要对第三控制器进行停机操作。
[0043]可选的，在第三控制器内存储停机参照表，当第三状态信息满足预先存储的停机参照表时，则确定需要对第三控制器进行停机操作。需要说明的是，在实际应用中，为了操作方便可针对系统中冗余工作的控制器的个数设置同步链路停机参照表和LVDS链路停机参照表，控制器根据当前控制器的个数和通路链路的类型选择相应的停机参照表。
[0044]其中，系统中冗余工作的控制器的个数可采用控制器的系别表示。其系别的判断过程如下:
[0045]当控制器能接收到其他两个控制器发送的数据时，该控制器为3系；当控制器只能接收到任意一个控制器发送的数据时，该控制器为2系；当控制器不能接收到任意一个控制器发送的数据时，该控制器为I系。
[0046]可选的，该系别信息和第三状态信息可采用状态标志位来表示。比如:采用8位状态标志位表示。其中，第一和第二状态标志位用于表示第三控制器的接收状态，第三和第四状态标志位用于表不第一控制器的接收状态，第五和第六状态标志位用于表不第二控制器的接收状态，第七和第八状态标志位用于表示第三控制器的系别信息。
[0047]104:当在连续的多个判断周期内，判断结果均表明所述第三控制器需要停机，第二控制器停机。
[0048]与现有技术相比，本发明提供了一种三机冗余控制系统的故障诊断方法。在该方法中，每个控制器根据其他控制器发送的第一状态信息、第二状态信息和自身的接收状态生成第三状态信息。其中，第一状态信息、第二状态信息和第三状态信息均包含三个控制器的接收状态信息。也就是说，任意控制器可通过自身生成的第三状态信息获取三个控制器的接收状态。进而，控制器根据三个控制器的接收状态判断是否停机。这样当某个或某两个控制器出现故障影响控制器间的数据交互问题时，能及时根据三个控制器的接收状态对故障控制器进行停机操作，保证其他控制器的正常运行，从而保证了系统的稳定性。
[0049]可选的，根据第三状态信息和/或预先设置的优选级，判断是否对第三控制器进行停机操作，包括:
[0050]当第三状态信息表明第三控制器对第一状态信息和第二状态信息的接收正常，第一控制器对第二状态信息接收正常，对第三状态信息的接收异常，第二控制器对第三状态信息接收异常，对第一状态信息接收正常时，确定需要对第三控制器进行停机。
[0051]第三状态信息表明第三控制器对第一状态信息和第二状态信息的接收正常，第一控制器对第二状态信息接收正常，对第三状态信息接收异常，第二控制器对第一状态信息和第二状态信息接收异常接时，确定需要对第二控制器进行停机。
[0052]第三状态信息表明第三控制器对第一状态信息和第二状态信息的接收正常，第一控制器对第二状态信息和第三状态信息接收异常，第二控制器对第一状态信息和第三状态信息接收异常接，且第三控制器的优先级小于第一控制器或所述第二控制器的优先级时，确定需要对第三控制器进行停机。
[0053]当第三状态信息表明第三控制器对第一状态信息的接收正常，对第二状态信息的接收异常，第一控制器对第二状态信息和第三状态信息接收正常，且第二控制器对第一状态/[目息和第二状态/[目息接收正常，则确定需要对第二控制器停机。
[0054]当第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息和所述第三状态信息接收正常，所述第二控制器对所述第一状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，且所述第三控制器的优先级小于所述第二控制器的优先级时，则确定需要对所述第三控制器停机。
[0055]当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对第二状态信息接收正常，对第三状态信息接收异常，第二控制器对第一状态信息第三状态信息接收正常，则确定需要对第三控制器停机。
[0056]当第三状态信息表明第三控制器对第一状态信息的接收正常，对第二状态信息接收异常，第一控制器对第二状态信息接收正常，对第三状态信息接收异常，第二控制器对第三状态信息接收正常，对第一状态信息接收异常，且第三控制器的优先级小于第一控制器或第二控制器的优选级，则确定第三控制器需要停机。
[0057]当第三状态信息表明第三控制器对第一状态信息的接收状态正常，对第二状态信息的接收状态异常，第一控制器对第三状态信息接收异常，第二控制器对第三状态信息的接收异常，则确定第三控制器需要停机。
[0058]当第三状态信息表明第三控制器对第一状态信息和第二状态信息的接收异常时，确定需要对第三控制器进行停机。
[0059]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种控制三机冗余控制系统停机的方法，其特征在于，所述系统至少包括:通过通信链路两两相连的第一控制器、第二控制器和第三控制器，所述方法包括: 监测所述第三控制器对所述第一控制器生成的第一状态信息和所述第二控制器生成的第二状态信息的接收状态； 根据所述接收状态，所述第一状态信息和/或所述第二状态信息，生成第三状态信息，并将所述第三状态信息发送至所述第一控制器和所述第二控制器，其中所述第一状态信息、所述第二状态信息和第三状态信息包含所述第一控制器、所述第二控制器和所述第三控制器的接收状态信息； 根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作； 当在连续的多个判断周期内，判断结果均表明所述第三控制器需要停机，所述第三控制器停机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优选级，判断是否对所述第三控制器进行停机操作，包括: 所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收正常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息的接收异常，所述第二控制器对所述第三状态信息接收异常，对所述第一状态信息接收正常时，确定需要对所述第三控制器进行停机。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优选级，判断是否对所述第三控制器进行停机操作，包括: 所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收正常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收异常接时，确定需要对所述第三控制器进行停机。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优选级，判断是否对所述第三控制器进行停机操作，包括: 所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收正常，所述第一控制器对所述第二状态信息和所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收异常接，且所述第三控制器的优先级小于所述第一控制器或所述第二控制器的优先级时，确定需要对所述第三控制器进行停机。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括: 当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息和所述第三状态信息接收正常，且所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收正常，则确定需要对所述第三控制器停机。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括:当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息和所述第三状态信息接收正常，所述第二控制器对所述第一状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，且所述第三控制器的优先级小于所述第二控制器的优先级时，则确定需要对所述第三控制器停机。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括: 当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息的接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第一状态信息和所述第三状态信息接收正常，则确定需要对第三控制器停机。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括: 当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收正常，对所述第二状态信息接收异常，所述第一控制器对所述第二状态信息接收正常，对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第三状态信息接收正常，对所述第一状态信息接收异常，且所述第三控制器的优先级小于所述第一控制器或所述第二控制器的优选级，则确定所述第三控制器需要停机。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括: 当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息的接收状态正常，对所述第二状态信息的接收状态异常，所述第一控制器对所述第三状态信息接收异常，所述第二控制器对所述第三状态信息的接收异常，则确定第三控制器需要停机。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三状态信息和/或预先设置的优先级，判断是否需要对所述第三控制器进行停机操作，包括: 当所述第三状态信息表明所述第三控制器对所述第一状态信息和所述第二状态信息的接收异常时，确定需要对所述第三控制器进行停机。
【文档编号】G05B19/04GK103543654SQ201310565982
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】薛敏, 刘康宁, 梁志超, 康明强, 李智伟 申请人:杭州和利时自动化有限公司