一种多重化热备冗余系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多重化热备冗余系统，包括：通信连接的第一模块和第二模块；每一模块实时获取自身故障状态和另一模块的故障状态；其中，每一模块中均设置有三个表决单元以及分别与该模块中每一表决单元连接的三个通道单元；每一所述表决单元，用于获取该表决单元所属模块的切换信息，并将该切换信息发送至另一模块，另一所述模块用于根据所接收到的所述切换信息和/或两个模块的故障状态确定是否作为进行输出工作的模块去对与所述第一模块和第二模块连接的外部负载设备提供输出信号。相对于现有技术而言，在进行模块切换时考虑了第一模块和第二模块的故障状态，因此，可以达到在模块切换时更稳定。模块切换时更稳定。模块切换时更稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种多重化热备冗余系统


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，尤其涉及一种多重化热备冗余系统。

技术介绍

[0002]在石油、化工、冶金、电力等工业行业，工业生产装置或设备在生产过程中，相关的温度、压力、流量、液位等大量的过程参数需要得到有效的自动的监测或控制，以便安全高效的达到预期的产量、质量和能效比等目标。
[0003]自动化安全仪表系统能对企业生产装置和设备可能发生的危险或措施不当行为致使继续恶化的状态进行及时响应和保护，使生产装置和设备进入一个预定义的安全停车工况，从而使风险降低到可以接受的最低程度，保障人员、设备和生产装置的安全。
[0004]出于系统安全和可靠性等方面的考虑，会人为地对一些关键部件或功能进行重复的配置。当系统发生故障时，比如某一设备发生损坏，冗余配置的部件可以作为备援，及时介入并承担故障部件的工作，由此减少系统的故障时间。但是，现有的技术主要针对是冗余设置的系统之间通信连接，以实现工作信号的传输，并没有解决多重化系统之间冗余切换的扰动问题，同时也没有解决冗余切换时系统容易故障的问题。

技术实现思路

[0005]（一）要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种多重化热备冗余系统，其解决了现技术并没有解决的多重化系统之间冗余切换的扰动问题，同时现技术也没有解决冗余切换时系统容易故障的技术问题。
[0006]（二）技术方案为了达到上述目的，本专利技术实施例提供一种多重化热备冗余系统，包括：通信连接的第一模块和第二模块；每一模块实时获取自身故障状态和另一模块的故障状态；其中，每一模块中均设置有三个表决单元以及分别与该模块中每一表决单元连接的三个通道单元；每一所述表决单元，用于获取该表决单元所属模块的切换信息，并将该切换信息发送至另一模块，另一所述模块用于根据所接收到的所述切换信息和/或两个模块的故障状态确定是否作为进行输出工作的模块去对与所述第一模块和第二模块连接的外部负载设备提供输出信号。
[0007]优选地，每一模块中的三个通道单元中的任意两个通道单元之间通过高速并线总线双向通信；每一所述通道单元，用于获取自身的通道单元信息以及与该通道单元分别连接的另外两个通道单元的通信状况，并将该通道单元获取的所有通道单元信息均发送给该通道
单元所属模块中的每一表决单元；其中，所述三个通道单元包括：第一通道单元A、第二通道单元B、第三通道单元C；所述第一通道单元A预先设定的优先级高于所述第二通道单元B预先设定的优先级；所述第二通道单元B预先设定的优先级高于所述第三通道单元C预先设定的优先级；所述通道单元信息包括该通道单元的状态信息和故障信息。
[0008]优选地，每一所述表决单元获取该表决单元所属模块的切换信息，并将该切换信息发送至另一模块，具体包括：每一所述表决单元根据该表决单元所属的模块中每一通道单元所对应的故障信息，确定该通道单元所对应的通道切换信息；该通道单元所对应的通道切换信息包括：该通道单元需要切换的信息或该通道单元不需要切换的信息；若该通道单元所对应的故障信息满足预先设定的切换条件，则确定该通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元需要切换的信息；若该通道单元所对应的故障信息不满足预先设定的切换条件，则确定该通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元不需要切换的信息；每一所述表决单元根据该表决单元所属的模块中所接收的所有通道单元所对应的通道切换信息确定该表决单元所属模块的切换信息；该表决单元所属模块的切换信息包括：该模块需要切换的信息或者该模块不需要切换的信息；若该表决单元所属的模块中至少有两个通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元需要切换的信息，则该表决单元所属模块的切换信息为该模块需要切换的信息；若该表决单元所属的模块中至少有两个通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元不需要切换的信息，则该表决单元所属模块的切换信息为该模块不需要切换的信息。
[0009]优选地，所述另一所述模块用于根据所述切换信息和/或两个模块的故障状态确定是否作为进行输出工作的模块去对与所述第一模块和第二模块连接的外部负载设备提供输出信号，具体包括：所述另一所述模块根据所接收到的所有切换信息进行表决确定最终的切换信息；若另一所述模块所接收到的所有切换信息中至少有两个为该模块需要切换的信息，则确定的最终的切换信息为该模块需要切换的信息；所述另一所述模块根据所述最终的切换信息和/或两个模块的故障状态确定是否作为进行输出工作的模块去对与所述第一模块和第二模块连接的外部负载设备提供输出信号；若所述最终的切换信息为该模块需要切换的信息，则另一所述模块比较两个模块的故障状态，若该另一模块的故障状态最优，则在该另一模块的三个通道单元中采用预先设定的切换方式切换用于在该模块为负载设备提供输出信号的模块时为与负载设备之间提供输出信号的工作状态的通道单元。
[0010]优选地，若所述第一通道单元A与第二通道单元B、所述第三通道单元C均没有通信故障时，
所述第一通道单元A与第二通道单元B、所述第三通道单元C分别交换自身的通道单元信息；若所述第一通道单元A与第三通道单元C之间的通信状况为通信故障时，则所述第一通道单元A借助于第二通道单元B与所述第三通道单元C交换通道单元信息；若所述第一通道单元A与第二通道单元B之间的通信状况为通信故障时，则所述第一通道单元A借助于第三通道单元C与所述第二通道单元B交换通道单元信息；所述模块的故障状态包括：该模块中每个通道单元的故障信息；每一通道单元的状态信息为确定该通道单元当前处于工作状态或者备用状态的信息；其中，每一通道单元还连接报警装置。
[0011]优选地，所述在另一模块的三个通道单元中采用预先设定的切换方式切换用于在该模块为负载设备提供输出信号的模块时为与负载设备之间提供输出信号的工作状态的通道单元，具体包括：S1、在另一模块的三个通道单元中的第一通道单元A进行自检获取第一通道单元A自身的故障信息，若第一通道单元A自身的故障信息为没有故障，则第一通道单元A作为备用状态的通道单元，并进入S2；S2、该第一通道单元A并分别对第二通道单元B、第三通道单元C之间进行通信交互，分别获取第一通道单元A分别与第二通道单元B和第三通道单元C之间的通信状况；若第一通道单元A分别与第二通道单元B和第三通道单元C的通信状况均为没有通信故障时则进入S3；S3、第一通道单元A分别获取第二通道单元B的第一信息和第三通道单元C的第一信息，进入S4；所述第一信息包括：通道单元的状态信息与故障信息；S4、当第二通道单元B的状态信息和第三通道单元C的状态信息中至少有一个通道单元的状态信息是工作状态，则进入S5；当第二通道单元B的状态信息和第三通道单元C的状态信息都是备用状态，则第一通道单元A判断第一通道单元A所在的模块是否为进行输出工作的模块；若是，则第一通道单元A由备用状态切换为工作状态；若第一通道单元A所在模块不是进行输出工作的模块，则进入S5；S5、第一通道单元A获取第一通道单元A所属的模块中状态信息为工作状态的通道单元的数量，当第一通道单元A所属的模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多重化热备冗余系统，其特征在于，包括：通信连接的第一模块和第二模块；每一模块实时获取自身故障状态和另一模块的故障状态；其中，每一模块中均设置有三个表决单元以及分别与该模块中每一表决单元连接的三个通道单元；每一所述表决单元，用于获取该表决单元所属模块的切换信息，并将该切换信息发送至另一模块，另一所述模块用于根据所接收到的所述切换信息和/或两个模块的故障状态确定是否作为进行输出工作的模块去对与所述第一模块和第二模块连接的外部负载设备提供输出信号。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每一模块中的三个通道单元中的任意两个通道单元之间通过高速并线总线双向通信；每一所述通道单元，用于获取自身的通道单元信息以及与该通道单元分别连接的另外两个通道单元的通信状况，并将该通道单元获取的所有通道单元信息均发送给该通道单元所属模块中的每一表决单元；其中，所述三个通道单元包括：第一通道单元A、第二通道单元B、第三通道单元C；所述第一通道单元A预先设定的优先级高于所述第二通道单元B预先设定的优先级；所述第二通道单元B预先设定的优先级高于所述第三通道单元C预先设定的优先级；所述通道单元信息包括该通道单元的状态信息和故障信息。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，每一所述表决单元获取该表决单元所属模块的切换信息，并将该切换信息发送至另一模块，具体包括：每一所述表决单元根据该表决单元所属的模块中每一通道单元所对应的故障信息，确定该通道单元所对应的通道切换信息；该通道单元所对应的通道切换信息包括：该通道单元需要切换的信息或该通道单元不需要切换的信息；若该通道单元所对应的故障信息满足预先设定的切换条件，则确定该通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元需要切换的信息；若该通道单元所对应的故障信息不满足预先设定的切换条件，则确定该通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元不需要切换的信息；每一所述表决单元根据该表决单元所属的模块中所接收的所有通道单元所对应的通道切换信息确定该表决单元所属模块的切换信息；该表决单元所属模块的切换信息包括：该模块需要切换的信息或者该模块不需要切换的信息；若该表决单元所属的模块中至少有两个通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元需要切换的信息，则该表决单元所属模块的切换信息为该模块需要切换的信息；若该表决单元所属的模块中至少有两个通道单元所对应的通道切换信息为该通道单元不需要切换的信息，则该表决单元所属模块的切换信息为该模块不需要切换的信息。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述另一所述模块用于根据所述切换信息和/或两个模块的故障状态确定是否作为进行输出工作的模块去对与所述第一模块和第二模块连接的外部负载设备提供输出信号，具体包括：
所述另一所述模块根据所接收到的所有切换信息进行表决确定最终的切换信息；若另一所述模块所接收到的所有切换信息中至少有两个为该模块需要切换的信息，则确定的最终的切换信息为该模块需要切换的信息；所述另一所述模块根据所述最终的切换信息和/或两个模块的故障状态确定是否作为进行输出工作的模块去对与所述第一模块和第二模块连接的外部负载设备提供输出信号；若所述最终的切换信息为该模块需要切换的信息，则另一所述模块比较两个模块的故障状态，若该另一模块的故障状态最优，则在该另一模块的三个通道单元中采用预先设定的切换方式切换用于在该模块为负载设备提供输出信号的模块时为与负载设备之间提供输出信号的工作状态的通道单元。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，若所述第一通道单元A与第二通道单元B、所述第三通道单元C均没有通信故障时，所述第一通道单元A与第二通道单元B、所述第三通道单元C分别交换自身的通道单元信息；若所述第一通道单元A与第三通道单元C之间的通信状况为通信故障时，则所述第一通道单元A借助于第二通道单元B与所述第三通道单元C交换通道单元信息；若所述第一通道单元A与第二通道单元B之间的通信状况为通信故障时，则所述第一通道单元A借助于第三通道单元C与所述第二通道单元B交换通道单元信息；所述模块的故障状态包括：该模块中每个通道单元的故障信息；每一通道单元的状态信息为确定该通道单元当前处于工作状态或者备用状态的信息；其中，每一通道单元还连接报警装置。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述在另一模块的三个通道单元中采用预先设定的切换方式切换用于在该模块为负载设备提供输出信号的模块时为与负载设备之间提供输出信号的工作状态的通道单元，具体包括：S1、在另一模块的三...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐士斌，朱玉程，庞欣然，朱杰，张则立，
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：