【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于透平控制系统架构设计领域，尤其涉及一种透平机系统及其冗余控制系统。
技术介绍
1、目前在透平控制系统中，控制器与i/o输入模块的匹配主要有以下3种设计方案(以下所述传感器的输出信号可以是电流、电压、热电偶、热电阻以及开关量)：
2、(1)单i/o输入模块(双网口)与双冗余控制器的设计方案
3、如图1所示，单i/o输入模块的两个网口分别连接到两个交换机，输入数据通过两个网络分别送到双冗余控制器，控制器进行输入选择得到实际输入信号值。
4、此设计方案中的传感器、i/o输入模块的底座、接线端子、i/o输入模块均是单一配置，必须保证此四者的工作状态正常，才能使信号的采集与转换正常。
5、此设计方案中的i/o输入模块的网口、交换机、控制器均是双冗余配置，必须保证至少任一i/o输入模块网口的工作状态正常、至少任一交换机的工作状态正常或至少任一控制器的工作状态正常，才能使信号的采集与转换正常。
6、故此设计方案适用于实时监控要求一般的场合，系统容错性能一般。
7、(2)双冗余i/o输入模块与双冗余控制器的设计方案
8、如图2所示，i/o输入模块a的一个网口连接到交换机a；i/o输入模块b的一个网口连接到交换机b；交换机a分别将转换后的传感器信号送给控制器a、b；交换机b分别将转换后的传感器信号送给控制器a、b；双冗余控制器分别接收到来自两个输入模块的数据，控制器进行输入选择得到实际输入信号值。
9、此设计方案的i/o输入模块、交换机、
10、故此设计方案适用于实时监控要求比较高的场合，系统容错性能尚可。
11、(3)三冗余输入模块与三冗余控制器的设计方案
12、如图3所示，i/o输入模块a的一个网口接入到交换机a；i/o输入模块b的一个网口接入到交换机b；i/o输入模块c的一个网口接入到交换机c；交换机a分别将转换后的传感器信号送给控制器a、b、c；交换机b分别将转换后的传感器信号送给控制器a、b、c；交换机c分别将转换后的传感器信号送给控制器a、b、c；控制器a、b、c同时得到来自三个i/o输入模块的数据，需要进行数据表决得到输入的实际数据。
13、此设计方案的i/o输入模块、交换机、控制器均是三冗余配置，在任一i/o输入模块失效、任一i/o输入模块的网络失效、任一交换机工作失效或任一控制器的网络失效的情况下，信号采集与转换正常状态可不受影响。
14、此设计方案适用于实时监控要求很高的场合，系统容错性能很强，但同时需要增加控制器的三冗余输入表决设计，而且设计方案相对复杂，故障点相应增加。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中冗余控制系统可靠性低、容易出现错误的缺陷，提供一种透平机系统及其冗余控制系统。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3、第一方面，提供一种冗余控制系统，应用于透平机的控制，所述冗余控制系统包括：第一以太网i/o模块、第二以太网i/o模块、第三以太网i/o模块、第一交换机、第二交换机、主控控制器以及副控控制器。
4、所述第一以太网i/o模块包括第一网口，所述第二以太网i/o模块包括第二网口，所述第三以太网i/o模块包括第三网口和第四网口。
5、所述第一交换机包括第五网口、第六网口、第七网口以及第八网口。
6、所述第二交换机包括第九网口、第十网口、第十一网口以及第十二网口。
7、所述主控控制器包括第十三网口以及第十四网口。
8、所述副控控制器包括第十五网口以及第十六网口。
9、所述第一网口连接所述第五网口；所述第一以太网i/o模块用于接收模拟信号，并将所述模拟信号转换成第一数字信号，以及向所述第一交换机发送所述第一数字信号；其中，所述模拟信号用于表征所述透平机输出的模拟量。
10、所述第二网口连接所述第九网口；所述第二以太网i/o模块用于接收所述模拟信号，并将所述模拟信号转换成第二数字信号，以及向所述第二交换机发送所述第二数字信号。
11、所述第三网口连接所述第六网口，所述第四网口连接所述第十网口；所述第三以太网i/o模块用于接收所述模拟信号，并将所述模拟信号转换成第三数字信号和第四数字信号，以及通过所述第三网口向所述第一交换机发送所述第三数字信号，通过所述第四网口向第二交换机发送所述第四数字信号。
12、所述第七网口连接所述第十三网口，所述第八网口连接所述第十五网口；所述第一交换机用于通过所述第七网口向所述主控控制器发送所述第一数字信号和所述第二数字信号，通过所述第八网口向所述副控控制器发送所述第一数字信号和所述第二数字信号。
13、所述第十一网口连接所述第十四网口，所述第十二网口连接所述第十六网口；所述第二交换机用于通过所述第十一网口向所述主控控制器发送所述第三数字信号和所述第四数字信号，通过所述第十二网口向所述副控控制器发送所述第三数字信号和所述第四数字信号。
14、可选地，所述主控控制器与所述副控控制器均包括通讯驱动单元。
15、所述通讯驱动单元用于对所述第三数字信号与所述第四数字信号进行或运算，得到第五数字信号，以及对所述第一数字信号、所述第二数字信号以及所述第五数字信号进行三选二表决。
16、可选地，所述冗余控制系统还包括i/o输出模块，分别与所述主控控制器的输出端和所述副控控制器的输出端连接，所述i/o输出模块用于接收所述主控控制器发送的数据和所述副控控制器发送的数据。
17、可选地，所述主控控制器还包括第十七网口，所述副控控制器还包括第十八网口，所述第十七网口连接所述第十八网口。
18、可选地，所述i/o输出模块用于在预设时长内接收到所述主控控制器发送的数据的情况下输出所述主控控制器发送的数据，以及在所述预设时长内未接收到所述主控控制器发送的数据且接收到所述副控控制器发送的数据的情况下输出所述副控控制器发送的数据。
19、可选地，所述冗余控制系统还包括底座，用于放置所述第一以太网i/o模块、所述第二以太网i/o模块以及所述第三以太网i/o模块。
20、可选地，所述冗余控制系统还包括接线端子，所述接线端子的一端用于接收所述模拟信号，另一端分别连接所述第一以太网i/o模块的输入端、所述第二以太网i/o模块的输入端以及所述第三以太网i/o模块的输入端。
21、可选地，所述接线端子的一端用于连接传感器，所述传感器用于采集所述透平机输出的模拟量并将所述模拟量转化为所述模拟信号。
22、第二方面，提供一种透平机系统，所述透平机系统包括透平机、传感器以及如第一方面所述的冗余控制系统，所述传感器用于采集所述透本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种冗余控制系统，其特征在于，应用于透平机的控制，所述冗余控制系统包括：第一以太网I/O模块、第二以太网I/O模块、第三以太网I/O模块、第一交换机、第二交换机、主控控制器以及副控控制器；
2.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述主控控制器与所述副控控制器均包括通讯驱动单元；
3.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述冗余控制系统还包括I/O输出模块，分别与所述主控控制器的输出端和所述副控控制器的输出端连接，所述I/O输出模块用于接收所述主控控制器发送的数据和所述副控控制器发送的数据。
4.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述主控控制器还包括第十七网口，所述副控控制器还包括第十八网口，所述第十七网口连接所述第十八网口。
5.如权利要求4所述的冗余控制系统，其特征在于，所述I/O输出模块用于在预设时长内接收到所述主控控制器发送的数据的情况下输出所述主控控制器发送的数据，以及在所述预设时长内未接收到所述主控控制器发送的数据且接收到所述副控控制器发送的数据的情况下输出所述副控控制器发送的数据。
...【技术特征摘要】
1.一种冗余控制系统，其特征在于，应用于透平机的控制，所述冗余控制系统包括：第一以太网i/o模块、第二以太网i/o模块、第三以太网i/o模块、第一交换机、第二交换机、主控控制器以及副控控制器；
2.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述主控控制器与所述副控控制器均包括通讯驱动单元；
3.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述冗余控制系统还包括i/o输出模块，分别与所述主控控制器的输出端和所述副控控制器的输出端连接，所述i/o输出模块用于接收所述主控控制器发送的数据和所述副控控制器发送的数据。
4.如权利要求1所述的冗余控制系统，其特征在于，所述主控控制器还包括第十七网口，所述副控控制器还包括第十八网口，所述第十七网口连接所述第十八网口。
5.如权利要求4所述的冗余控制系统，其特征在于，所述i/o输出模块用于在预设时长内接收到所述主控控制器发送的数据的情况下输出所述主控控制器发送的数据，以及在所述预设时长内未接收到所述主控控制器发送的数据且接收到所述副控控制器发...
【专利技术属性】
技术研发人员：金曹斌，陈楠，马呈祥，李忠生，
申请(专利权)人：国核自仪系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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