一种PLC控制器冗余设计方法与流程

本发明属于plc控制器领域，具体涉及一种plc控制器冗余设计方法。

背景技术：

1、在plc系统中，控制器的无扰切换一直是业内关注的焦点，作为运行iec逻辑指令的控制器来说，只要保证主从机运算指令、运算数据、运算节拍一致，那么运算的结果即可保证是一致的，从而在控制器主从切换时刻达到无扰。

2、运算数据从数据流的维度可以分为输入数据、中间变量数据、输出数据三种。输入数据包括通道的周期性的输入数据和诊断数据，主从机控制器中对于输入数据都是由各自的数据采集主站获取。主控制器就需要将周期输入数据进行周期冗余，从而保证输入的一致性。

3、中间变量数据是由于iec运算产生的数据。可分为两部分，历史相关数据和历史无关数据。历史无关数据指它的变化仅与输入数据的当前状态有关系。历史有关数据指它的变化不仅仅受制于输入的数据的当前状态，同时与此数据的历史状态有关。对于历史无关数据来说，只需要保证输入的一致性，此部分的一致性也可以保证，对于历史有关数据来说，如果能做到运算节拍的一致性，那么只要保证输入的同步冗余，那么此部分的一致性也可以保证，如果做不到运算节拍的一致性，那么此部分数据就需要周期性的进行主从冗余，从而保证一致性。

4、在冗余的plc系统中，准确的确立主备机对系统的可靠运行至关重要。目前一般系统中确立主备关系都是按照非主即备。。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种采用主态、备态和中间态三种冗余态实现转换的plc控制器冗余设计方法。

2、一种plc控制器冗余设计方法，包括以下步骤：

3、s1，主机上电后进入初始态进行系统初始化和自检，自检完成后进入ready态；

4、s2，在ready态双机互相交互故障信息和状态信息，通过状态信息和故障信息根据ready状态的策略决策进入何种冗余状态，如果进入主机状态则完成主机确定；

5、s3，若双机分别进入了master态和slave态时则进入了系统的稳定状态。

6、进一步地，所述步骤s1中系统初始化和自检包括系统网双网自检、现场总线自检、内存自检。

7、进一步地，所述步骤s2中如果依据ready态策略则进入disq态，在disq态时需要依据本机和对方机的信息进行并完成相应的工作，然后进入slave态。

8、进一步地，所述s3中只有当主机发生需要切换的事件时master态才会进入disq态，如果slave态发现对方由master态变量disq态，则slave态则进入master态。

9、进一步地，所述s1中双机包括主机和从机，主机运算iec，从机不运算，主机周期性将数据全部冗余给从机，从而保证备机的数据和主机是一直同步的。

10、本发明的有益效果在于：本发明通过主机运算iec，从机不运算，主机周期性将数据全部冗余给从机。从而保证备机的数据和主机是一直同步的。主机一旦有故障则切换至备机运行。在任何时候故障都能保证系统勿扰切换。在任何出现单故障时系统都能正常运算。

技术特征：

1.一种plc控制器冗余设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种plc控制器冗余设计方法，其特征在于，所述步骤s1中系统初始化和自检包括系统网双网自检、现场总线自检、内存自检。

3.根据权利要求1所述的一种plc控制器冗余设计方法，其特征在于，所述步骤s2中如果依据ready态策略则进入disq态，在disq态时需要依据本机和对方机的信息进行并完成相应的工作，然后进入slave态。

4.根据权利要求1所述的一种plc控制器冗余设计方法，其特征在于，所述s3中只有当主机发生需要切换的事件时master态才会进入disq态，如果slave态发现对方由master态变量disq态，则slave态则进入master态。

5.根据权利要求1所述的一种plc控制器冗余设计方法，其特征在于，所述s1中双机包括主机和从机，主机运算iec，从机不运算，主机周期性将数据全部冗余给从机，从而保证备机的数据和主机是一直同步的。

技术总结
本发明提供一种PLC控制器冗余设计方法，包括以下步骤：S1，主机上电后进入初始态进行系统初始化和自检，自检完成后进入READY态；S2，在READY态双机互相交互故障信息和状态信息，通过状态信息和故障信息根据READY状态的策略决策进入何种冗余状态，如果进入主机状态则完成主机确定；S3，若双机分别进入了MASTER态和SLAVE态时则进入了系统的稳定状态。本发明通过主机运算IEC，从机不运算，主机周期性将数据全部冗余给从机。从而保证备机的数据和主机是一直同步的。主机一旦有故障则切换至备机运行。在任何时候故障都能保证系统勿扰切换。在任何出现单故障时系统都能正常运算。

技术研发人员：闫昌盛,王元龙,张震宇,邹斐,马亮,杨健,王岩,毛冬岩,白若忱,李木天
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15