一种分散控制系统中过程控制站多重冗余的实现方法

摘要

本发明公开了一种分散控制系统中过程控制站多重冗余的实现方法，包括以下步骤：1)在分散控制系统过程控制站中设置冗余的主控制器的主HMI接口与辅HMI接口、辅控制器的主HMI接口与辅HMI接口的IP地址处于同一网段，使主控制器、辅控制器的所有HMI接口均可以相互通讯；2)控制器在专用冗余通讯接口部分正常时，需要实时同步的工程文件和实时数据通过专用冗余通讯接口更新；3）当控制器专用冗余通讯接口出现故障时，主控制器通过冗余的辅HMI接口与辅控制器的主HMI接口或辅HMI接口进行通讯，建立以主控制器的辅HMI接口的冗余通讯接口。本发明可以提高控制器的冗余可靠性。

说明书

技术领域

本发明涉及电厂分布式控制系统(简称DCS)的控制器一种多重冗余的实现方法，具体适用于火电厂分布式控制系统控制器的冗余的实现。

背景技术

在火电厂分布式控制系统(简称DCS)中涉及到控制器的冗余,当主控制器在运行时，辅控制器处于热备状态并不断更新。当遇到任何故障时，控制器会在一个扫描周期内自动切换到辅控制器上，并无间断地转换网络通讯，以防止通讯失败。

目前火电厂分布式控制系统均已经实现控制器的冗余，其中冗余部分基本均为互为冗余的控制器通过硬件接口相互连接，并通过硬件接口不断更新工程文件和实时数据。

国内、外现有的DCS系统的冗余基本都是通过电口或光口相互连接，每个控制器只有一个HMI接口，这就要求接口部分必须相当可靠，若接口部分出现任何问题导致连接不上或连接不可靠，DPU则会出现无通讯或通讯短时失效造成双主状态，这会导致DPU出现数据处理错误的致命故障，由于冗余通讯接口的工程文件和实时数据的数据量大且需要很短的响应时间，而火电厂分布式控制系统由于通讯点数量巨大导致HMI接口通讯数据量大，若同步的工程文件和实时数据使用HMI接口进行同步传输，会导致网络不堪重负甚至瘫痪。

发明内容

本发明的目的是提供一种分散控制系统中过程控制站多重冗余的实现方法，在互为冗余的控制器之间的硬件连接故障或不可靠时，通过此方法以达到控制器之间冗余信息不消失，避免出现冗余控制器无法建立冗余而造成双主的状态。

为实现本发明的目的，本发明提供一种分散控制系统中过程控制站多重冗余的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在分散控制系统过程控制站中设置冗余的主控制器的主HMI接口与辅HMI接口、辅控制器的主HMI接口与辅HMI接口的IP地址处于同一网段，使主控制器、辅控制器的所有HMI接口均可以相互通讯；

2)控制器在专用冗余通讯接口部分正常时，需要实时同步的工程文件和实时数据通过专用冗余通讯接口更新；

3）当控制器专用冗余通讯接口出现故障时，主控制器通过冗余的辅HMI接口与辅控制器的主HMI接口或辅HMI接口进行通讯，建立以主控制器的辅HMI接口的冗余通讯接口，主控制器定期尝试使用专用冗余控制接口与辅控制器通讯，若使用专用冗余控制接口通讯成功，则放弃以主控制器的辅HMI接口的冗余通讯，否则继续定期尝试使用专用冗余控制接口与辅控制器进行通讯。

本发明所达到的有益效果：本发明增加了冗余的辅HMI接口，在增加了HMI接口可靠性的同时，也使分布式控制系统控制器专用冗余控制接口出现故障时,建立以主控制器的辅HMI接口与辅控制器的HMI接口间的冗余通讯,本发明以主控制器的辅HMI接口与辅控制器的HMI接口建立冗余，即使在冗余的工程文件和实时数据的数据量大的情况下，也不会占用主控制器的主HMI接口的通讯带宽，可实现当控制器专用冗余接口出现故障时,保证控制器处于冗余通讯状态，避免DPU出现数据处理错误的致命故障,提高控制器的冗余可靠性。

附图说明

图1为DCS系统控制器多重冗余的实现方法示意图。

具体实施方式

如图1所示，为DCS系统控制器多重冗余的实现方法示意图，以一个系统主站、两对中间控制器为例，将主控制器和辅控制器用冗余通讯线相互连接，交换机1和所有主控制器的冗余的HMI接口相连，交换机2和所有辅控制器的冗余的HMI接口相连，交换机1和交换机2级联以保证工程师站可以与所有主辅控制器相互通讯。

控制器在专用冗余通讯接口部分正常时，需要实时同步的工程文件和实时数据通过专用冗余通讯接口更新；

当控制器专用冗余通讯接口出现故障时，主控制器通过冗余的辅HMI接口与辅控制器的主HMI接口或辅HMI接口进行通讯，建立以主控制器的辅HMI接口的冗余通讯接口，主控制器定期尝试使用专用冗余控制接口与辅控制器通讯，若使用专用冗余控制接口通讯成功，则放弃以主控制器的辅HMI接口的冗余通讯，否则继续定期尝试使用专用冗余控制接口与辅控制器进行通讯。

本发明的优点是当控制器专用冗余控制接口出现故障时，可通过辅HMI接口建立冗余通讯，保证控制器处于冗余通讯状态，避免DPU出现数据处理错误的致命故障。

技术术语：

工程师站：供工业过程控制工程师使用的，可进行数据库的生成、生产流程画面的产生，连续控制回路的组态等的工作站。

冗余控制站：指一个控制系统内的有高档微机构成的、内置操作系统的智能信息处理单元。

通信管理器：指某一个控制器与其相关联的数据采集卡件通过网络连接的中间信息交换单元。

以上仅以最佳实施例对本发明做进一步的说明,然其并非对本发明的限定,本发明的保护范围以表示在权利要求的内容为准。