[实用新型]一种对称式双机热备冗余系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化控制工程领域，更具体地说，是一种对称式双机热备冗余系统。

背景技术

在一些重要的过程自动化控制对象和机器设备上，有着不间断工作、运行高度可靠、在线维护等要求，为了确保设备的可靠性和可用性，避免长时间服务中断，双机热备控制功能就显得尤为重要。

目前市场上的一些双机热备系统大多是“Y”型结构的系统。例如施耐德的QUANTUMCONCEPT双机热备系统(注：介绍和图片均引用了《PLC双机热备冗余控制》文档)。包含两个互为备份的主站控制器和独立的I/O从站，如图1所示。图1在两个控制器之间、控制器和从站之间必然要采用高速工业网络传输数据，为了保证数据传输的高可靠性，需要考虑传输网络上的冗余，为此，施耐德开发了新的硬件产品140CRP和140CRA作为I/O从站通讯的接口模块，另外在软件开发上也加入了数据采集和高速同步的内容。

目前成熟的操作系统软件很难满足市场上“Y”型双机热备系统的需求，软件和硬件都需要重新设计，考虑研发的成本及难度，双机热备技术还是受到了很大的制约。

实用新型内容

由于现有技术存在着上述问题，本实用新型提出一种“对称式”双机热备冗余系统，其可以有效的解决现有技术的上述问题。

本实用新型通过以下技术方案解决上述问题：

一种对称式双机热备冗余系统，包括：

两台或者多台远程管控计算机；

两台互为备份完全对称的第一本地运动控制器和第二本地运动控制器；

一本地主/备选择切换开关；

一本地触摸屏；

其中，所述管控计算机通过以太网与本地运动控制器连接，进行数据交换，读取相关信息和进行远程操作；所述第一本地运动控制器和第二本地运动控制器对称式设计，互为热备，过程数据高速同步耦合，且所述第一本地运动控制器和第二本地运动控制器利用硬件通道的数字量输入输出信号作为心跳同步节律信号和生命守护信号，当所述第一本地运动控制器作为主控控制器时，所述第二本地运动控制器作为备用控制器，当所述第二本地运动控制器作为主控控制器时，所述第一本地运动控制器作为备用控制器；

同时，所述第一本地运动控制器和第二本地运动控制器之间连接有一可自由选择控制任意一控制器作为主控制器或者备用控制器的本地主/备选择切换开关；还包括一本控触摸屏，作为两套运动控制器的客户端，该本地控触摸屏通过所述以太网与所述第一本地运动控制器和第二本地运动控制器连接，当主、备控制器进行切换时，可以自动选择访问主控制器，实时读取本地主控制器的参数信息，并且进行本地主控制器的基本设定和控制操作。

本实用新型的对称式双机热备冗余系统，完全是在现有的硬件和软件基础上，实现的自助双机热备功能，无需进行硬件改造和系统软件的开发。首先备份需要基本的控制单元和输入/输出作单元，这些在现有的硬件系统上就可以完成，其次，工业现场信号可以一分为二的接入两套相同的硬件接口上，而且同一个输出的控制信息也可以一分为二的接到现场控制点上，所以在硬件上本项目完全采用现有的硬件来实现热备冗余功能，无需硬件开发成本。

本实用新型的对称式双机热备冗余系统，由于硬件采用的是现有的硬件体系，所以开发软件无需进行二次开发，在现有的软件版本上，进行程序编写，由于高速工业实时以太网络，可以实现数据高速同步和主/备无扰动切换，减少系统软件冗余功能的开发成本。

本实用新型的对称式双机热备冗余系统打破了工业领域里习惯性的双机热备的“超豪华”的软硬件设计架构，避免了传统“Y”型结构上涉及到的网络冗余，也免除了冗余软件重新开发的成本，以低廉、经济的方案实现了小型、实用的工业现场需求，具有良好的市场前景。

附图说明

图1是施耐德的QUANTUMCONCEPT双机热备示意图。

图2是本实用新型的对称式双机热备冗余系统结构示意图。

图3是本实用新型的第一本地运动控制器和第二本地运动控制器的生命守护(lifeGuard)信号连接结构图。

图4是本实用新型的第一本地运动控制器和第二本地运动控制器的心跳信号(HeatBeat)信号连接结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，详细描述本实用新型。

参见图2所示，图2是本实用新型的双机热备冗余系统结构示意图。