[发明专利]一种主辅控制器切换时间的测量方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及分散控制系统技术领域，尤其涉及一种主辅控制器切换时间的测量方法及系统。

背景技术

分散控制系统是以控制器为核心的分散控制、集中操作装置，每个控制器构成一个独立控制子系统，控制器能够独立的进行逻辑运算，连续控制，顺序控制等功能。随着分散控制系统在火力发电站以及化工行业的大量应用，对分散控制系统的性能以及可靠性的要求显得尤为重要，绝大多数火电厂为了设备的可靠运行，均采用的冗余的控制器对设备进行集中控制，即当主控制器运行出现问题时，辅控制器能够及时接管控制，从而实现设备的可靠安全运行，控制器的冗余方式主要为双机热备，即主辅控制器安装有相同内部软件，并且共享IO总线；主辅控制器间存在有基于TCP/IP接口方式或串口联结方式作为心跳检测链路，主辅控制器间通过不断通讯联系来确保检测对机系统是否正常以及数据是否同步；主控制器一旦出现故障，辅控制器马上启动相关服务进行接管。这种双机热备的切换时间很短，大约为毫秒级的数量级，心跳检测链路检测验证确定主控制器停止工作或宕机后，辅控制器才能启动；主控制器工作时独占IO总线读写，此时辅控制器是无法访问IO总线的，只有当发生切换后才能取得IO的控制权，同时需要启动相关的服务来接管IO总线。

上述说明表示，控制器的切换会使得控制回路出现短时间的中断，这对火电厂的一些实时性要求较高的设备的控制会出现影响。所以控制器的切换时间的测量显得愈发重要，目前对不同控制系统控制器的切换时间的测量还没有一个标准，并且一般需要专用和昂贵的设备，对于火电站或者对于企业来说，急需一套简单可靠的方法、设备来进行检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种主辅控制器切换时间的测量方法及系统，无须专用昂贵的设备，通过厂家设备即可完成切换时间的测量，操作简单，准确性高。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种主辅控制器切换时间的测量方法，包括：

将第一主控制器、第一辅控制器和开关量输出模件接于第一IO总线，将第二主控制器和开关量输入模件接于第二IO总线，将所述开关量输出模件和所述开关量输入模件相连接；

所述第一主控制器通过所述开关量输出模件输出方波测试信号至所述开关量输入模件，其中，所述方波测试信号的周期为T_out；

所述开关量输入模件将所述方波测试信号的跳变信号的变化记录及对应时刻发送并存储至所述第二主控制器；

将所述第一主控制器停止工作，切换为所述第一辅控制器继续发送方波测试信号；

所述第二主控制器根据控制器发生切换后接收到的方波测试信号计算得到切换时间，其中，T_takeover＝T₂—T₁—T_out/2，式中，T_takeover表示切换时间，T₂表示控制器发生切换后所述第二主控制器接收到的方波测试信号的第一个跳变信号的时刻，T₁表示所述第二主控制器接收的方波测试信号上位于T₂时刻的前一个跳变信号的时刻。

其中，所述跳变信号包括上升沿信号和下降沿信号。

其中，所述第一主控制器包括RS触发器模块和运算模块，所述RS触发器模块的R端连接至所述RS触发器模块的输出端，所述RS触发器模块的输出端还连接到所述运算模块的输入端，所述运算模块的输出端连接至所述RS触发器模块的S端，所述运算模块的输出等于输入，具有Tout/2的执行周期，从而使所述RS触发器模块的R端和S端交替间隔为1，从而输出周期为To_ut的方波测试信号。

本发明还提供了一种主辅控制器切换时间的测量系统，包括第一主控制器、第一辅控制器、开关量输出模件、第一IO总线、第二主控制器、开关量输入模件和第二IO总线，所述第一主控制器、所述第一辅控制器和所述开关量输出模件接于所述第一IO总线，所述第二主控制器和所述开关量输入模件接于所述第二IO总线，所述开关量输出模件和所述开关量输入模件相连接；其中，

所述第一主控制器用于通过所述开关量输出模件输出方波测试信号至所述开关量输入模件，所述方波测试信号的周期为T_out；

所述开关量输入模件用于将所述方波测试信号的跳变信号的变化记录及对应时刻发送并存储至所述第二主控制器；

所述第一辅控制器用于在所述第一主控制器停止工作时，切换为第一辅控制器继续发送方波测试信号；