一种数据处理方法以及冗余控制系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种数据处理方法，用于提高控制系统的可靠性。本发明专利技术实施例方法包括：当第一通讯模块组与远程IO单元连接故障时，第二通讯模块组采集远程IO单元的通讯数据；第二通讯模块组将通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组；第二同步模块组将通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组；第一同步模块组将通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收第一控制器通过第一冗余底板总线组发送的控制数据；第一同步模块组将控制数据通过同步线缆组发送至第二同步模块组；第二同步模块组将控制数据通过第二冗余底板总线组发送至所述第二通讯模块组；第二通讯模块组将控制数据发送至远程IO单元。

【技术实现步骤摘要】
一种数据处理方法以及冗余控制系统
本专利技术涉及工业控制领域，尤其涉及一种数据处理方法以及冗余控制系统。
技术介绍
在工业控制过程中，最重要的要求之一就是控制系统的长期可用性，必须最大程度的避免由于控制系统的故障以及由此引起的重要技术设备停机，为了解决上述问题，最常用的方法就是对控制系统进行冗余。对于机架式冗余控制系统，由于机架上一般不安装IO模块，而是使用双总线或者环网方式扩展远程IO单元，如图1所示。这种冗余控制系统，其主要问题是当远程IO单元或者扩展总线发生多重故障时，可能存在下述状态：冗余机架对与所有远程IO单元均有正常通讯链接，但单独的一个控制机架均没有与所有远程IO单元保持正常的通讯链接，如图2所示，从而导致无论哪一个控制机架作为工作机架都无法独立完成所有远程IO单元的通讯和控制，必须有备用机架协助完成一部分远程IO单元的通讯和控制。现有的一种解决方案如图3所示，该方案除了使用控制器之间的同步链路外，即图3中的线路3，还需要使用RIO冗余链路，即图3中的线路6，其中线路3用于两个控制器之间控制数据的同步，而线路6是用于当两个子单元各自只能访问一部分远程IO单元时，通讯模块之间进行数据同步的链路。现有的这种冗余控制系统方案，根据公开的资料说明，需要由线路3以及线路6两条通讯链路共同实现冗余功能，任意一条通讯链路故障，都会导致控制系统冗余失效，因而增大了控制系统冗余失效的概率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种数据处理方法，用于实现控制系统的冗余，提高控制系统的可靠性。有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种冗余控制系统，包括：第一子单元、第二子单元以及同步线缆组；所述第一子单元包括第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组；所述第一同步模块组用于处理所述第一冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第一冗余底板总线组；所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通信；所述第二子单元包括第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组；所述第二同步模块组用于处理所述第二冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第二冗余底板总线组；所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第二冗余底板总线组进行通信；所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信。可选地，所述第一冗余底板总线组包括第一底板总线以及第二底板总线，所述第二冗余底板总线组包括第三底板总线以及第四底板总线，所述第一同步模块组包括第一同步模块以及第二同步模块，所述第二同步模块组包括第三同步模块以及第四同步模块，所述同步线缆组包括第一同步线缆以及第二同步线缆，所述第一通讯模块组以及第二通讯模块组包括数量相同的若干通讯模块。可选地，所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通讯具体为：所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第一底板总线以及第二底板总线；所述第一同步模块接入所述第一底板总线，所述第二同步模块接入所述第二底板总线；所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第一冗余底板总线进行通讯具体为：所述第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第三底板总线以及第四底板总线；所述第三同步模块接入所述第三底板总线，所述第四同步模块接入所述第四底板总线；所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信具体为：所述第一同步模块与所述第三同步模块通过所述第一同步线缆通信；所述第二同步模块与所述第四同步模块通过所述第二同步线缆通信。可选地，所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用所述第一冗余底板总线组上的一个地址；所述第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用所述第二冗余底板总线组上的一个地址。可选地，所述第一冗余底板总线以及第二冗余底板总线统一编址。可选地，所述第一子单元还包括第一机架，所述第二子单元还包括第二机架；所述第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组均安装在所述第一机架上；所述第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组均安装在所述第二机架上。本专利技术第二方面提供了一种基于本专利技术第一方面提供的冗余控制系统的数据处理方法，包括：当第一通讯模块组与远程IO单元连接故障时，第二通讯模块组采集所述远程IO单元的通讯数据；所述第二通讯模块组将所述通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组；所述第二同步模块组将所述通讯数据通过同步线缆组发送至第一同步模块组；所述第一同步模块组将所述通讯数据通过第一冗余底板总线组发送至第一控制器，并接收所述第一控制器通过所述第一冗余底板总线组发送的控制数据；所述第一同步模块组将所述控制数据通过所述同步线缆组发送至所述第二同步模块组；所述第二同步模块组将所述控制数据通过所述第二冗余底板总线组发送至所述第二通讯模块组；所述第二通讯模块组将所述控制数据发送至所述远程IO单元。可选地，所述第二通讯模块组将所述通讯数据通过第二冗余底板总线组发送至第二同步模块组具体为：所述第二通讯模块组将所述通讯数据发送至第二冗余底板总线组；所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行处理得到所述通讯数据。可选地，所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行处理得到所述通讯数据包括：所述第二同步模块组监听所述第二冗余底板总线上的数据；所述第二同步模块组对所述第二冗余底板总线上的数据进行缓冲以及过滤得到所述通讯数据。可选地，所述方法还包括：当第一通讯模块组与远程IO单元连接正常时，所述第一通讯模块组采集所述远程IO单元的通讯数据；所述第一通讯模块组将所述通讯数据通过所述第一冗余底板总线组发送至所述第一控制器，并接收所述第一控制器通过所述第一冗余底板总线组发送的控制数据；所述第一通讯模块组将所述控制数据发送至所述远程IO单元。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：冗余控制系统的第一子单元以及第二子单元通过同步线缆组实现数据同步，并通过第一底板总线组以及第二底板总线组实现各模块之间的数据交互，第一同步模块组以及第二同步模块组可以处理第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组上的数据，并转发到同步线缆组，以及接收同步线缆组上的数据，并转发到第一冗余底板总线组或第二冗余底板总线组，第一控制器与第二控制之间的数据同步也通过同步线缆组实现，而不需要额外的链路，因而增加了系统的可靠性。附图说明图1为冗余控制系统的两种远程IO单元扩展方式；图2为冗余控制系统的两种远程IO单元扩展方式可能存在的故障示意图；图3为现有的一种解决冗余控制系统与远程IO单元故障的系统示意图；图4为本专利技术实施例中冗余控制系统的一个实施例示意图；图5为本专利技术实施例中冗余控制系统的另一个实施例示意图；图6为本专利技术实施例中数据处理方法的一个实施例流程图；图7为本专利技术实施例中数据处理方法的另一个实施例流程图；图8为本专利技术中冗余控制系统与远程IO单元环网扩展方式的工作原理示意图；图9为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冗余控制系统，其特征在于，包括：第一子单元、第二子单元以及同步线缆组；所述第一子单元包括第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组；所述第一同步模块组用于处理所述第一冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第一冗余底板总线组；所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通信；所述第二子单元包括第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组；所述第二同步模块组用于处理所述第二冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第二冗余底板总线组；所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第二冗余底板总线组进行通信；所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种冗余控制系统，其特征在于，包括：第一子单元、第二子单元以及同步线缆组；所述第一子单元包括第一控制器、第一通讯模块组、第一同步模块组以及第一冗余底板总线组；所述第一同步模块组用于处理所述第一冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第一冗余底板总线组；所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通信；所述第二子单元包括第二控制器、第二通讯模块组、第二同步模块组以及第二冗余底板总线组；所述第二同步模块组用于处理所述第二冗余底板总线组上的数据，并转发到所述同步线缆组，以及接收所述同步线缆组上的数据，并转发到所述第二冗余底板总线组；所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第二冗余底板总线组进行通信；所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信；所述第一冗余底板总线组包括第一底板总线以及第二底板总线，所述第二冗余底板总线组包括第三底板总线以及第四底板总线，所述第一同步模块组包括第一同步模块以及第二同步模块，所述第二同步模块组包括第三同步模块以及第四同步模块，所述同步线缆组包括第一同步线缆以及第二同步线缆，所述第一通讯模块组以及第二通讯模块组包括数量相同的若干通讯模块。2.根据权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述第一控制器、第一通讯模块组以及第一同步模块组通过所述第一冗余底板总线组进行通讯具体为：所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第一底板总线以及第二底板总线；所述第一同步模块接入所述第一底板总线，所述第二同步模块接入所述第二底板总线；所述第二控制器、第二通讯模块组以及第二同步模块组通过所述第二冗余底板总线进行通讯具体为：所述第二控制器以及第二通讯模块组中的每一个通讯模块均同时接入所述第三底板总线以及第四底板总线；所述第三同步模块接入所述第三底板总线，所述第四同步模块接入所述第四底板总线；所述第一同步模块组与所述第二同步模块组通过所述同步线缆组进行通信具体为：所述第一同步模块与所述第三同步模块通过所述第一同步线缆通信；所述第二同步模块与所述第四同步模块通过所述第二同步线缆通信。3.根据权利要求2所述的冗余控制系统，其特征在于，所述第一控制器以及第一通讯模块组中的每一个通讯模块分别占用所述第一冗余底板总线组上的一个地址；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国亮，裘坤，陈健，陆卫军，邱旭东，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33