[发明专利]过程控制中的三重冗余控制系统及其方法

权利要求书

1.一种过程控制中的三重冗余控制系统，其特征在于，其包括三个独立的处理器，所述处理器两两通过总线相连接，该控制系统还包括一与所述三个处理器均相连接的输出表决端子，用于对三个处理器的输出作为表决输入进行表决；

其中，所述每个处理器均包括：

一输入表决模块，用于各处理器对得到的三路输入分别进行输入表决；

一计算处理模块，用于在输入表决后，各处理器分别根据预设的控制逻辑进行计算，计算结束后，对各自的周期计数加1；

一同步处理模块，用于以主处理器为基准进行比较，主处理器在计算完成后，将同步信息发送到从处理器，从处理器计算完成后，将自身的周期计数与主处理器的周期计数进行比较，如果不在偏差允许的范围内，则自身的计算结果无效，并将主处理器器的周期计数、状态值作为自身的周期计数和状态值，用于下次计算。

2.如权利要求1所述的三重冗余控制系统，其特征在于，该系统还包括一与输出表决端子相连的信号输出模块，用于输出表决后，将表决结果通过输出通道输出。

3.如权利要求1所述的三重冗余控制系统，其特征在于，输入表决模块对开关量采用三选二的表决原则，如果一路输入无效，另外两路输入都为1或都为0，那么产生有效输出：即为1或0；如果两路输入中，一路为1，一路为0，则不满足三选二原则，不能产生有效输出。

4.如权利要求1所述的三重冗余控制系统，其特征在于，输出表决端子对开关量采用三选二的表决原则，如果三个处理器的计算都有效，依据三选二的原则进行表决；如果三个处理器中只有两个处理器的计算有效，则如果两个处理器的计算结果相同，则按相同的结果输出；如果两个处理器的计算结果不相同，则不输出；如果三个处理器中只有一个处理器的计算有效，则不输出。

5.如权利要求4所述的三重冗余控制系统，其特征在于，输入表决模块对模拟量通过三选一+高选/低选，或均值进行表决，即三路输入中，选最大值或最小值作为有效输入值，或以三路输入的平均值作为有效输入值。

6.如权利要求1所述的三重冗余控制系统，其特征在于，输出表决端子对模拟量通过三选一+高选/低选，或均值进行表决，如果三个处理器的计算都有效，依据三选一+高选/低选，或均值的原则进行表决；如果三个处理器中只有两个处理器的计算有效，则根据表决原则，取两个处理器计算结果的高值/低值或均值作为有效输出；如果三个处理器中只有一个处理器的计算有效，则不输出。

7.一种如权利要求1所述的系统的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、信号接入后，分三路输入到所述三个处理器，各处理器收到输入后，通过总线进行信息交互，使得每个处理器都得到了3个输入值；

S2、各处理器对得到三路输入分别进行输入表决；

S3、输入表决后，各处理器分别根据预设的控制逻辑进行计算，计算结束后，对各自的周期计数加1；

S4、同步处理以主处理器为基准进行比较，主处理器在计算完成后，将同步信息发送到从处理器，从处理器计算完成后，将自身的周期计数与主处理器的周期计数进行比较，如果不在偏差允许的范围内，则自身的计算结果无效，并将主服务器的周期计数、状态值作为自身的周期计数和状态值，用于下次计算；

S5、输出表决端子对三个处理器的输出作为表决输入进行表决；

S6、信号输出模块在输出表决后，将表决结果通过输出通道输出。

8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤S2中输入表决模块对开关量采用三选二的表决原则，如果一路输入无效，另外两路输入都为1或都为0，那么产生有效输出：即为1或0；如果两路输入中，一路为1，一路为0，则不满足三选二原则，不能产生有效输出。

9.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤S5中输出表决端子对开关量采用三选二的表决原则，如果三个处理器的计算都有效，依据三选二的原则进行表决；如果三个处理器中只有两个处理器的计算有效，则如果两个处理器的计算结果相同，则按相同的结果输出；如果两个处理器的计算结果不相同，则不输出；如果三个处理器中只有一个处理器的计算有效，则不输出。

10.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，步骤S2中输入表决模块对模拟量通过三选一+高选/低选，或均值进行表决，即三路输入中，选最大值或最小值作为有效输入值，或以三路输入的平均值作为有效输入值。