【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动控制领域及现场总线技术，具体地说是一种低成本的应用于现场总线控制系统的高可用性功能块冗余方法。
技术介绍
现场总线控制系统(Fieldbus Control Syste， FCS)的应用越来越广泛，从制药到 炼油等工业行业都逐渐越来越多地采用现场总线控制系统。逐渐有取代传统分布式控制系 统(Distributed Control System,DCS)的趋势。IEC61158第四版的推出更加有力地推动 了现场总线技术的发展。现场总线相对于DCS有诸多优点。所有的现场总线标准都是开放 的，不同厂家的相同类型现场总线产品具备互操作性，给用户提供了构建系统的极大的灵 活性。现场总线的布线成本更低，由于将控制下放到现场，使之比传统DCS的控制方式有更 高的可靠性。现场总线控制系统的配置方式灵活，结构简单，易于维护等特点使得现场总线 在工业控制领域得到广泛使用。现场总线一个重要特点就是将执行控制功能的功能块下放 到现场设备之中。将执行控制功能的功能块下放到现场设备之中的好处是显而易见的使 得现场设备能够就近获取现场信息，减少了 AD/DA转化，使得DC...
【技术保护点】
一种高可用性功能块冗余方法，其特征在于包括以下步骤：对现场设备进行增设处理：利用控制回路中完成控制功能所必需的现场设备做为硬件平台，增设用于冗余的备份功能块；在原有现场总线协议栈基础上增设冗余链路对象；为现场设备增设冗余信息对象、冗余切换请求服务、冗余切换命令服务、冗余管理实体以及冗余监视定时器；组态并设置冗余关系：将上述增设处理后的现场设备组成现场回路，组态并设置相应的主功能块及备分功能块；对主功能块和备份功能块进行实时数据同步，即主功能块和备份功能块使用相同输入，同时计算，主功能块输出结果，备份功能块计算但不输出结果；当同一冗余关系中的主功能块失效时，最先发现的现场设备...
【技术特征摘要】
一种高可用性功能块冗余方法，其特征在于包括以下步骤对现场设备进行增设处理利用控制回路中完成控制功能所必需的现场设备做为硬件平台，增设用于冗余的备份功能块；在原有现场总线协议栈基础上增设冗余链路对象；为现场设备增设冗余信息对象、冗余切换请求服务、冗余切换命令服务、冗余管理实体以及冗余监视定时器；组态并设置冗余关系将上述增设处理后的现场设备组成现场回路，组态并设置相应的主功能块及备分功能块；对主功能块和备份功能块进行实时数据同步，即主功能块和备份功能块使用相同输入，同时计算，主功能块输出结果，备份功能块计算但不输出结果；当同一冗余关系中的主功能块失效时，最先发现的现场设备调用冗余切换请求服务发送冗余切换报文；备份功能块所在的设备即冗余设备接收并处理冗余切换请求报文，调用冗余切换命令服务，发布全局的冗余切换命令报文，通知所有相关设备进行冗余切换。2. 按权利要求1所述的高可用性功能块冗余方法，其特征在于还包括操作员干预式链 路恢复机制，即当在冗余切换完成，系统进入新的工作状态时，若主功能块恢复功能，操作 员手动强制切换回主功能块进行控制。3. 按权利要求1所述的高可用性功能块冗余方法，其特征在于所述备份功能块是基于软件技术的功能块级别，采用同一控制回路中的现场设备增设 的功能块来冗余主控制器的功能块，不需要额外增加新的专用于冗余功能的硬件。4. 按权利要求1所述的高可用性功能块冗余方法，其特征在于所述冗余链路对象是用于冗余功能块之间通信的一种程序结构，是描述冗余链路关系 的一种对象；冗余链路对象描述发布现场数据的源设备地址、发布现场数据的源设备数据 发布的进程、订阅现场数据的目标设备地址、订阅现场数据的进程。5. 按权利要求1所述的高可用性功能块冗余方法，其特征在于所述冗余信息对象用于组织管理冗余信息，包括可供冗余的功能块数目、正常报文超 时时间以及是否强制恢复主链路。6. 按权利要求1所述的高可用性功能块冗余方法，其特征在于所述冗余切换请求服务为无确认无连接的网络服务，当作为订阅者参与冗余链路通信 的设备监视到标志性报文超时达到规定次数，调用的一种全局广播服务；该服务发布冗余 切换请求报文。7. 按权利要求1所述的高可用性功能块冗余方法，其特征在于所述冗余切换命令服务为无确认无连接的网络服务，冗余设备收到任何与之有冗余关 系的设备发布的冗余切换请求报文之后，...
【专利技术属性】
技术研发人员：于海斌，徐皑冬，宋岩，姜立群，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
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