[发明专利]基于核电厂DCS平台的热备切换方法、系统、终端及介质

说明书

本发明公开了基于核电厂DCS平台的热备切换方法，涉及安全级数字化控制领域，其技术方案要点是：包括两个主控模块，两个主控模块之间通过硬接线连接，并根据FPGA实时高效并行操作实现主用与备用主控模块之间交互状态；主用主控模块通过数据链路发送同步数据至备用主控模块；备用主控模块根据同步数据覆盖自身相应数据区，并跟随主用主控模块运行；将主用与备用主控模块的运行状态进行对比，并以择优状态判断是否需要主备切换；若需要，则主用主控模块将系统控制权及时转移给功能完备的备用主控模块完成主备切换。本发明利用FPGA高效快速并行的优点，并基于系统主备标识唯一实现方法和真值表逻辑判别主备方法，保证了系统中主设备不存在失效情况。

技术领域

本发明涉及安全级数字化控制领域，更具体地说，它涉及基于核电厂DCS平台的热备切换方法、系统、终端及介质。

背景技术

在核电厂安全级DCS平台中，一般采用采集模块、主控模块、输出模块的架构，主控模块是系统的核心，运行工程师站下装的组态程序、进行逻辑运算和数据处理，协调各模块完成系统控制功能，同时检测各个模块状态、处理故障和表决等功能，输入输出各模块之间都要通过主控模块才能进行数据信息交互，所以主控模块属于安全级DCS平台中的关键模块。

然而，一般的主从架构的设计方案，存在主设备失效的情况，主控模块中主设备的失效将导致与该主控模块连接的所有采集和输出模块工作失去控制，因为采集与输出模块应用的数据只能是主设备的发来的数据，这样就会导致整个系统失效。因此，如何研究设计一种基于核电厂DCS平台的热备切换方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。

发明内容

为解决现有安全级DCS平台中主控模块出现随机故障时导致系统失效的问题，本发明的目的是提供基于核电厂DCS平台的热备切换方法、系统、终端及介质，本发明利用FPGA高效快速并行的优点，在主控模块上采用了主从热备切换技术，可以实时的对主备两个主控模块的状态进行诊断并交互，从而保证主控模块主设备总是有效的，使安全级DCS平台能有效降低主控模块失效对系统造成的影响，本发明具有结构清晰、设计灵活、实现高效等特点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了基于核电厂DCS平台的热备切换方法，包括两个主控模块，具体步骤为：

两个主控模块之间通过硬接线连接，并根据FPGA实时高效并行操作实现主用与备用主控模块之间交互状态；

主用主控模块通过数据链路发送同步数据至备用主控模块；备用主控模块根据同步数据覆盖自身相应数据区，并跟随主用主控模块运行；

将主用与备用主控模块的运行状态进行对比，并以择优状态判断是否需要主备切换；若需要，则主用主控模块将系统控制权及时转移给功能完备的备用主控模块完成主备切换。

进一步的，所述主备切换判断具体为：

在主用与备用主控模块各嵌入一张主备切换条件对比的真值表；

真值表中内容维护系统的诊断节点状态，每种诊断节点状态通过优先级按照FPGA可识别的二进制数进行排序；

通过查真值表对比两个主控模块的当前状态，若备用主控模块状态优于主用主控模块状态，则立刻进行主备切换；若备用主控模块状态不优于主用主控模块状态，则不切换。

进一步的，所述运行状态包括：主控模块的诊断信息、子系统链路状态信息、外部手动触发信号。

进一步的，两个所述主控模块在上电初始化阶段，默认其中一个主控模块为主用，另一个主控模块为备用。

进一步的，两个所述主控模块与非切换子系统之外的公用模块之间通过双发选收方式通信连接；公用模块选择接收带有主标识的信息进行使用。