[发明专利]工业自动化控制系统的双系热备系统的主备切换单元

说明书

技术领域

本发明涉及基于双系热备份的工业自动化控制系统，特别是涉及一种工业自动化控制系统的双系热备系统的主备切换单元。

背景技术

基于双系热备份的工业自动化控制系统如铁路信号计算机联锁控制系统中需要采用主备切换单元对主备机进行切换，现有主备切换单元的核心切换电路主要采用主备系对称的继电器电路，就是说双系的切换输出和主备系状态采集电路是完全一致和对等的；对于两个对称的主备系来说，至少分别需要设置一个用于主机切换的输出控制器和一个用于采集主备系状态的切换采集继电器。现有电路的缺陷就是带来电路设计复杂，主备切换效率的较低；同时如果两系同时输出抢主机的情况下，有可能会发生死锁而导致双系的切换全部失败，会降低可靠性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工业自动化控制系统的双系热备系统的主备切换单元，能简化继电器切换电路、提高主备系的切换效率，能避免切换死锁的发生以及双主机的情况出现。

为解决上述技术问题，本发明提供的工业自动化控制系统的双系热备系统的主备切换单元，双系热备系统包括互为热备份的A系和B系，主备切换单元用于对A系和B系的主备机状态进行切换，其特征在于，主备切换单元包括由3个继电器组成的继电器切换电路，3个所述继电器分别为A系输出控制继电器、B系输出控制继电器和切换采集继电器，所述A系和所述B系都分别包括一个输出板和一个输入板。所述A系输出控制继电器为所述A系需要切换为主机时的输出控制继电器，所述B系输出控制继电器为所述B系需要切换为主机时的输出控制继电器，所述切换采集继电器用于确定所述A系或所述B系的主备机状态。

所述A系输出控制继电器的线圈连接在所述A系的输出板的输出点和A系控制负电源之间；所述B系输出控制继电器的线圈连接在所述B系的输出板的输出点和B系控制负电源之间。

所述A系输出控制继电器包括一个触点开关且令该触点开关为第一开关。

所述B系输出控制继电器包括一个触点开关且令该触点开关为第二开关。

所述切换采集继电器包括三个触点开关且令该三个触点开关分别为第三开关、第四开关和第五开关。

所述切换采集继电器的线圈连接在所述第一开关的一端和第一控制负电源之间，所述第二开关连接在所述第一开关的第二端和第一控制正电源之间，所述第三开关的两端分别和所述第二开关的两端相连，所述第四开关的两端连接在所述A系的输入板的输入点和A系控制正电源之间，所述第五开关的两端连接在所述B系的输入板的输入点和B系控制正电源之间。

在所述A系输出控制继电器的线圈未通电时所述第一开关处于常闭状态，在所述B系输出控制继电器的线圈未通电时所述第二开关处于常开状态，在所述切换采集继电器的线圈未通电时所述第三开关处于常开状态、所述第四开关处于常闭状态和所述第五开关处于常开状态。

进一步的改进是，所述A系的输出板的输出点保持现有状态时输出低电平，所述A系的输出板的输出点在需要将所述A系切换为主机时输出高电平信号并在切换完成或切换超时后停止高电平的输出并输出低电平；所述A系的输出板的输出点为高电平时，所述A系输出控制继电器的线圈通电并使所述第一开关的状态切换开态。

所述B系的输出板的输出点保持现有状态时输出低电平，所述B系的输出板的输出点在需要将所述B系切换为主机时输出高电平信号并在切换完成或切换超时后停止高电平的输出并输出低电平；所述B系的输出板的输出点为高电平时，所述B系输出控制继电器的线圈通电并使所述第二开关的状态切换闭态，此时所述切换采集继电器的线圈也通电并使所述第三开关切换为闭态、所述第四开关切换为开态、所述第五开关切换为开态，所述第三开关切换为闭态后使所述切换采集继电器的线圈保持为通电状态直到所述A系的输出板的输出点的高电平到来。

进一步的改进是，所述A系的输入板的输入点用于确定所述A系的状态，当所述A系的输入板的输入点为高电平时所述A系为主机，当所述A系的输入板的输入点为低电平时所述A系为备机。

所述B系的输入板的输入点用于确定所述B系的状态，当所述B系的输入板的输入点为高电平时所述B系为主机，当所述B系的输入板的输入点为低电平时所述B系为备机。

进一步的改进是，工业自动化控制系统为铁路信号计算机联锁控制系统，所述铁路信号计算机联锁控制系统的核心联锁控制器为所述双系热备系统。

本发明的主备切换单元的继电器切换电路采用3个继电器就能实现，为一种非对称的结构，相对于现有的对称结构的继电器切换电路，本发明所采用的继电器更少，能使整个继电器切换电路更简单。