PLC控制系统、方法及IO分集合并装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种PLC控制系统、方法及IO分集合并装置，该系统包括多个PLC控制器、IO分集合并装置和被控设备；IO分集合并装置分别与被控设备和各个PLC控制器连接；IO分集合并装置用于采集被控设备的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器；PLC控制器用于基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置；IO分集合并装置还用于对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备。本发明专利技术能够避免链路通信故障导致的PLC控制中断，并且每个PLC控制器能够参与控制工作，无需在主PLC控制器发生故障后再切换至冗余PLC控制器，相比传统的冗余PLC备份方式具有较高的系统运行可靠性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
PLC控制系统、方法及IO分集合并装置


[0001]本专利技术涉及自动化控制
，尤其涉及一种PLC控制系统、方法及IO分集合并装置。

技术介绍

[0002]目前为提高PLC控制系统(Programmable Logic Controller)的运行可靠性，大多会进行PLC的冗余备份。根据冗余PLC控制器的设定位置，可将PLC冗余备份方案分为本地备份和云端备份两种实现方式。本地冗余备份方案是将冗余PLC直接部署在工业现场，当现场PLC出现故障时，将主PLC控制器切换为冗余PLC，保证系统可靠性。云端冗余备份方案是将冗余PLC部署在云端，现场PLC通过链路通信的方式向冗余PLC实时传输现场设备的运行反馈信息，当现场PLC运行故障时，切换为冗余PLC进行现场设备的远程控制，保证系统可靠运行。
[0003]上述两种PLC冗余备份方式存在如下问题：一方面是当现场PLC出现故障时，需要执行控制器切换动作，存在一定时延，另一方面将冗余PLC部署在云端的技术，依赖于链路通信进行数据传输，引入了链路故障导致的系统运行可靠性问题，因此目前的PLC控制系统运行可靠性仍存在较大风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种PLC控制系统、方法及IO分集合并装置，以解决PLC控制系统运行可靠性风险较大的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种PLC控制系统，包括多个PLC控制器、IO分集合并装置和被控设备；IO分集合并装置分别与被控设备和各个PLC控制器连接；
[0006]IO分集合并装置用于采集被控设备的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器；
[0007]PLC控制器用于基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置；
[0008]IO分集合并装置还用于对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备。
[0009]在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置具体用于通过多数投票制对各个控制信息进行容错合并。
[0010]在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置具体用于将运行信息数据复制为N份，并将各份运行信息数据发送至各个PLC控制器；其中，PLC控制器的数量为N；运行信息数据与PLC控制器一一对应。
[0011]在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置和各个PLC控制器无线通信连接；
[0012]IO分集合并装置具体用于采集被控设备的运行信息数据，并通过无线通信链路将运行信息数据发送至各个PLC控制器；
[0013]各个PLC控制器具体用于基于运行信息数据生成控制信息，并通过无线通信链路将各自的控制信息发送至IO分集合并装置。
[0014]在一种可能的实现方式中，被控设备的数量为多个，各个被控设备均与IO分集合并装置连接；
[0015]IO分集合并装置具体用于采集各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；
[0016]PLC控制器具体用于在运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备对应的运行信息数据生成该被控设备运行信息数据的控制信息，并将该被控设备的控制信息发送至IO分集合并装置；
[0017]IO分集合并装置还用于对每个被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述IO分集合并装置为多个，每个IO分集合并装置连接至少一个被控设备，每个IO分集合并装置与各个PLC控制器连接；
[0019]每个IO分集合并装置具体用于采集与该IO分集合并装置连接的各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；
[0020]每个PLC控制器具体用于在各个运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备的运行信息数据生成该被控设备的控制信息；根据IO分集合并装置与被控设备的对应连接关系，将各IO分集合并装置对应连接的全部被控设备的运行信息数据进行打包，作为各IO分集合并装置对应的控制信息文件，并将各控制信息文件发送至对应的IO分集合并装置；
[0021]每个IO分集合并装置还用于在控制信息文件中提取各个被控设备的控制信息，针对每个被控设备，将该被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至该被控设备。
[0022]在一种可能的实现方式中，IO分集合并装置通过总线与被控设备有线通信连接。
[0023]第二方面，本专利技术实施例提供了一种PLC控制方法，应用于如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式系统；
[0024]该方法包括：
[0025]IO分集合并装置采集被控设备的运行信息数据，并将运行信息数据发送至各个PLC控制器；
[0026]PLC控制器基于运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至IO分集合并装置；
[0027]IO分集合并装置对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至被控设备。
[0028]第三方面，本专利技术实施例提供了一种IO分集合并装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上第二方面或第二方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
[0029]本专利技术实施例提供的PLC控制系统、方法及IO分集合并装置的有益效果在于：
[0030]本专利技术提供的PLC控制系统中，每个PLC控制器独立与IO分集合并装置连接，单个
PLC控制器故障时或单个PLC控制器与IO分集合并装置的连接失效时，其他PLC控制器仍能工作，并将控制信息发送至IO分集合并装置，从而避免链路通信故障导致的PLC控制中断，并且每个PLC控制器能够参与控制工作，无需在主PLC控制器发生故障后再切换至冗余PLC控制器，相比传统的冗余PLC备份方式具有较高的系统运行可靠性。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本专利技术一实施例提供的PLC控制系统的结构示意图；
[0033]图2是本专利技术一实施例提供的PLC控制系统的信号流向示意图；
[0034]图3是本专利技术一实施例提供的PLC控制器的信号流向示意图；
[0035]图4是本专利技术一实施例提供的多IO分集合并功能模块的信号流向示意图；
[0036]图5是本专利技术一实施例提供的PLC控制方法的实现流程图；
[0037]图6是本专利技术一实施例提供的IO分集合并装置的示意图。
具体实施方式
[0038本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PLC控制系统，其特征在于，包括多个PLC控制器、IO分集合并装置和被控设备；所述IO分集合并装置分别与所述被控设备和各个PLC控制器连接；所述IO分集合并装置用于采集所述被控设备的运行信息数据，并将所述运行信息数据发送至各个PLC控制器；PLC控制器用于基于所述运行信息数据生成控制信息，并将各自的控制信息发送至所述IO分集合并装置；所述IO分集合并装置还用于对各个控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制信息发送至所述被控设备。2.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置具体用于通过多数投票制对各个控制信息进行容错合并。3.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置具体用于将所述运行信息数据复制为N份，并将各份运行信息数据发送至各个PLC控制器；其中，PLC控制器的数量为N；运行信息数据与PLC控制器一一对应。4.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述IO分集合并装置和各个PLC控制器无线通信连接；所述IO分集合并装置具体用于采集所述被控设备的运行信息数据，并通过无线通信链路将所述运行信息数据发送至各个PLC控制器；各个PLC控制器具体用于基于所述运行信息数据生成控制信息，并通过无线通信链路将各自的控制信息发送至所述IO分集合并装置。5.根据权利要求1所述的PLC控制系统，其特征在于，所述被控设备的数量为多个，各个被控设备均与所述IO分集合并装置连接；所述IO分集合并装置具体用于采集各个被控设备的运行信息数据，将各个运行信息数据打包为运行信息数据文件，并将所述运行信息数据文件发送至各个PLC控制器；PLC控制器具体用于在所述运行信息数据文件中提取各个被控设备的运行信息数据，基于每个被控设备对应的运行信息数据生成该被控设备运行信息数据的控制信息，并将该被控设备的控制信息发送至所述IO分集合并装置；所述IO分集合并装置还用于对每个被控设备的全部控制信息进行容错合并，并将容错合并后的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝亮，黄芃升，倪振兴，马彰超，王磊，王健全，王凯军，丁泽浩，李宏鹏，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：