[发明专利]基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统

权利要求书

1.基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，它包括过程控制站（1），其特征是：它还包括备份过程控制站（2）、仲裁切换模块（5）、m个A网从站（3）和n个B网从站（4）；其中m个A网从站（3）挂接在A网总线上，n个B网从站（4）挂接在B网总线上，所述A网为双冗余PROFIBUS现场总线结构；所述B网为双冗余PROFIBUS现场总线结构；

过程控制站（1）用于分别将A网和B网连接入工业以太网上，备份过程控制站（2）是过程控制站（1）备用设备，该备份过程控制站（2）也用于分别将A网和B网连接入工业以太网上；

过程控制站（1）的仲裁控制信号输入端与仲裁切换模块（5）的一号仲裁信号输出端连接；备份过程控制站（2）的仲裁控制信号输入端与仲裁切换模块（5）的二号仲裁信号输出端连接；过程控制站（1）的控制信号输出端与仲裁切换模块（5）的一号控制信号输入端连接，备份过程控制站（2）的控制信号输出端与仲裁切换模块（5）的二号控制信号输入端连接；

m为大于或等于1且小于或等于32的整数；

n为大于或等于1且小于或等于32的整数。

2.根据权利要求1所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于所述过程控制站（1）包括：控制单元（1-1）、通信接口逻辑单元（1-2）、PC/104接口（1-3）和上位机（1-4）； 所述控制单元（1-1）的信号输入或输出端与通信接口逻辑单元（1-2）的信号输入或输出端连接；所述通信接口逻辑单元（1-2）的信号输入或输出端通过PC/104接口（1-3）与上位机（1-4）的信号输入或输出端连接；控制单元（1-1）的四个PROFIBUS接口是过程控制站（1）的四个PROFIBUS接口。

3.根据权利要求2所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于上位机（1-4）为嵌入式PC机。

4.根据权利要求2所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于控制单元（1-1）是型号为netX100的网络控制器。

5.根据权利要求2所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于通信接口逻辑单元（1-2）采用FPGA实现。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于A网从站（3）和B网从站（4）的结构相同，所述A网从站（3）包括接口板控制逻辑单元（3-1）和现场采集前端控制单元（3-2），所述现场采集前端控制单元（3-2）的信号输入输出端与接口板控制逻辑单元（3-1）的信号输入或输出端连接，所述接口板控制逻辑单元（3-1）的两个PROFIBUS接口是一个A网从站（3）的两个PROFIBUS接口。

7.根据权利要求6所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于现场采集前端控制单元（3-2）是型号为netX50的网络控制器。

8.根据权利要求6所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于接口板控制逻辑单元（3-1）采用FPGA实现。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、7或8所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于它还包括一号机间互检信号线（6），所述一号机间互检信号线（6）的一端与过程控制站（1）的一号检测信号输入或输出端连接，一号机间互检信号线（6）的另一端与备份过程控制站（2）的一号检测信号输入或输出端连接。

10.根据权利要求9所述的基于PROFIBUS现场总线的具有协同热备份功能的双模冗余容错高可靠控制系统，其特征在于它还包括二号机间互检信号线（7），所述二号机间互检信号线（7）的一端与过程控制站（1）的二号检测信号输入或输出端连接，二号机间互检信号线（7）的另一端与备份过程控制站（2）的二号检测信号输入或输出端连接。